天文學(xué)新概念精選(九篇)

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第1篇：天文學(xué)新概念范文

他揭示了，被人們忽略而又客觀存在著的普遍規(guī)律

“宇宙及宇宙間的萬事萬物，因?yàn)榱Γǚ褐敢磺辛Γ┑淖饔枚l(fā)生著聯(lián)系，而聯(lián)系即構(gòu)成了網(wǎng)。因此，宇宙間不僅存在著萬有引力，與此同時(shí)還共生著‘力網(wǎng)’，力網(wǎng)是被人們忽略的客觀存在著的又一普遍規(guī)律，可以稱之為‘力網(wǎng)定律’。”

劉合群，一位普通的天文學(xué)者，雖然還名不見經(jīng)傳，但他卻發(fā)現(xiàn)了“宇宙間存在著力網(wǎng)”，并首次揭示了“力網(wǎng)定律”，提出開創(chuàng)性的宇宙“力網(wǎng)理論”以及令人耳目一新、具有突破性的原始創(chuàng)新醫(yī)學(xué)理論。

“存在即力”――既是力學(xué)，也是哲學(xué)的全新概念

劉合群提出：“存在即力”，是對力的進(jìn)一步認(rèn)知，從而又打造哲學(xué)的新概念。他解釋說，存在與力是不可分割的，即是說“但凡存在就有力發(fā)生，作用也就出現(xiàn)，聯(lián)系（網(wǎng)）也就構(gòu)成”。可見，存在、力、聯(lián)系不可分割?！按嬖凇倍址褐噶擞钪嫒f事萬物的存在，因此，也就包含了宇宙間的一切力，其中也包含“心力”。而對網(wǎng)的本質(zhì)認(rèn)知是：聯(lián)系即網(wǎng)。他給出的解釋是：“力中有網(wǎng)，網(wǎng)中有力”，兩者夾揉混然一體；力、網(wǎng)共生并共存，有力就有網(wǎng)，彼此無法剝離。

他說：力、網(wǎng)兩字獨(dú)立與“力網(wǎng)”兩字相合，完全產(chǎn)生了不同的涵義，力網(wǎng)揭示了宇宙間客觀存在著的又一自然規(guī)律，人們明了這一規(guī)律后，從此可以建立新的宇宙觀―“宇宙力網(wǎng)觀”從而完善我們的思維，在宇宙力網(wǎng)觀下，可以對宇宙、天體、自然，以及人體與疾病進(jìn)行新的觀察，從而也會(huì)有新的發(fā)現(xiàn)，并產(chǎn)生新的認(rèn)知。

為哲學(xué)“事物普遍聯(lián)系性” 找到科學(xué)的充分理論根據(jù)

劉合群說，宇宙間的每點(diǎn)都離不開力作用，這種作用產(chǎn)生的聯(lián)系構(gòu)成了力網(wǎng)，因此，宇宙及宇宙間的萬事萬物皆以力網(wǎng)的形式或態(tài)式廣泛分布并客觀存在著?？梢?，“力網(wǎng)”理論，不僅揭示了聯(lián)系的起因，而且為哲學(xué)的“事物普遍聯(lián)系原理”，找到了科學(xué)的充分理論根據(jù)。

然而，“力網(wǎng)”為何一直沒有被揭示出來？是因?yàn)槿藗冊谒伎肌傲Α睍r(shí)，沒有想到網(wǎng)；在思考“網(wǎng)”時(shí)，沒有想到力；力、網(wǎng)分而視之，也就難以發(fā)現(xiàn)力網(wǎng)的存在。劉合群說，你可以覺察不到力網(wǎng)的存在，但力網(wǎng)卻在無形中制約著你，制約著整個(gè)宇宙！為此，劉合群主張建立“宇宙力網(wǎng)觀”。在“宇宙力網(wǎng)觀”下，我們觀察宇宙、天體、自然乃至人體、細(xì)胞，萬事萬物俱在網(wǎng)中、網(wǎng)內(nèi)。據(jù)此，他提出了“萬物俱在網(wǎng)”的新概念。同時(shí)，又揭示出宇宙間的內(nèi)穩(wěn)機(jī)制；在此之前，曾經(jīng)有外國科學(xué)家預(yù)言到宇宙間穩(wěn)態(tài)機(jī)制的存在，但究竟在哪里？一直也是個(gè)謎，劉合群根據(jù)力網(wǎng)理論，對此進(jìn)行了揭示，他說宇宙及宇宙間的萬事萬物所恪守的“牽連、牽制與制約”的規(guī)律，即是宇宙間的內(nèi)穩(wěn)機(jī)制。從而使宇宙保持著相對穩(wěn)態(tài)。

當(dāng)今醫(yī)學(xué)研究存在著碩大空白，力網(wǎng)理論又使人目睹醫(yī)學(xué)發(fā)展新天空

從天文學(xué)轉(zhuǎn)而又進(jìn)入到“人體科學(xué)”的研究，力網(wǎng)的觀念和思維角度，使劉合群的探索走上了學(xué)科交叉之路，這也讓他無法再局限于一門醫(yī)學(xué)的認(rèn)知，他打開了人體觀察新視窗。當(dāng)他目睹到醫(yī)學(xué)研究陌生的天空時(shí)，他在無形中卻開辟了醫(yī)學(xué)的"新領(lǐng)域"，他憑著自己的直覺意識(shí)到，未來醫(yī)學(xué)的發(fā)展研究必將在這里產(chǎn)生突破。

劉合群說，天體和人體的運(yùn)動(dòng)變化規(guī)律是相通的，由此看來，古人提出的“天人合一”思想，不僅是哲學(xué)上的認(rèn)識(shí)，也具有科學(xué)上的內(nèi)涵。他說：“從力網(wǎng)視角看，當(dāng)今醫(yī)學(xué)研究存在著碩大空白，其理論根據(jù)是，人體不僅具有生物性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)，更為重要的還應(yīng)該具有物理的性質(zhì)。這才是人體的整體性質(zhì)，也是系統(tǒng)所在”。以往我們關(guān)注的只是生物化學(xué)的改變，這直接導(dǎo)致疾病的“物理成因”卻逃離了人類的視野。

劉合群認(rèn)為疾病生成的規(guī)律不同于傳統(tǒng)認(rèn)知。他認(rèn)為，根據(jù)牛頓第二定律，力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，人體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)依然由力來改變，力（指廣義力）是改變狀態(tài)的因（也包含心力），疾病生成的規(guī)律應(yīng)為：作用（力）變化（態(tài)變）結(jié)果（變異）。從表述式可見，細(xì)胞、細(xì)菌、病毒的變異也只是一個(gè)變化的結(jié)果，屬于癥象范疇，還應(yīng)該對“變異原因”作進(jìn)一步探索。對“變異環(huán)境及變異土壤、條件”作進(jìn)一步充分研究，使醫(yī)學(xué)研究進(jìn)入新的履程，走向新的階段。真可謂帶有里程碑意義的觀點(diǎn)和見解。

第2篇：天文學(xué)新概念范文

關(guān)鍵詞：自媒體 文學(xué) 傳播 微信

自媒體并不是一個(gè)新概念，早在2003年，美國新聞學(xué)會(huì)媒體中心出版了由謝因?波曼和克里斯?威理斯聯(lián)合的《We Media（自媒體）》研究報(bào)告。他們是這樣定義的：“We Media是普通大眾經(jīng)由數(shù)字科技強(qiáng)化、與全球知識(shí)體系相連之后，提供并分享他們的真實(shí)看法、自身新聞的一種途徑和即時(shí)傳播方式。”[1]2009年微博的流行正式開啟了自媒體時(shí)代，而微信則把自媒體的功能擴(kuò)大化。在這個(gè)自媒體時(shí)代，微信以其信息的高速流通、圖文結(jié)合、碎片化的文化背景為文學(xué)的發(fā)展找到了新的出口。

一.“節(jié)點(diǎn)共享”的即時(shí)互動(dòng)下的全民狂歡

在數(shù)字媒介環(huán)境下，“節(jié)點(diǎn)”（Humannode）即“人”（human）和“節(jié)點(diǎn)”（node）的組合[2]，界定在互聯(lián)網(wǎng)媒介環(huán)境下以人為傳播主體的節(jié)點(diǎn)，是通過數(shù)字互動(dòng)媒介接受和發(fā)送信息的媒介用戶以及與用戶捆綁在一起的一體化信息。

微信文學(xué)在大眾傳媒時(shí)代產(chǎn)生，不可避免的保有了大眾文學(xué)的特征。高雅的傳統(tǒng)文學(xué)在現(xiàn)代商品社會(huì)遭受了巨大沖擊，人們曾一度懷疑藝術(shù)終結(jié)或文學(xué)已死。但是大眾文化也有自己的審美趣味，也就是日常生活審美化。2012年4月，微信4.0版本，用戶可以將文字、圖片、視頻在空間中，好友之間可以即時(shí)點(diǎn)贊、回復(fù)或者轉(zhuǎn)發(fā)。用戶結(jié)合現(xiàn)實(shí)場景進(jìn)行改編，應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)熱詞在其中表達(dá)情緒，沒有諸如微博之類140字的限制，即時(shí)的發(fā)送，接收者同時(shí)可能是下一個(gè)發(fā)送者，發(fā)送者與接收者之間不再有絕對的身份區(qū)別，點(diǎn)贊和回復(fù)瞬間反饋到作者的個(gè)人空間，作者根據(jù)回復(fù)與之互動(dòng)，微信文學(xué)就是以這樣一種網(wǎng)狀形式在微信平臺(tái)上流行起來。

狂歡理論源自于巴赫金的《陀思妥耶夫斯基的詩學(xué)問題》。這種狂歡指的是取消了人與人之間等級關(guān)系的狂歡。人們語言混雜，方言、俚語、習(xí)慣語交織在一起，通過無所顧忌的笑達(dá)到一種全民的自由。而在自媒體微信文學(xué)中，體現(xiàn)了帶有自由性的狂歡性。人們可以通過游戲、娛樂的語言釋放壓力，通過創(chuàng)造惡搞式形象放松自我。在這樣開放式的背景下，人們可以擺脫壓抑自由的書寫文字，微信文學(xué)中常常出現(xiàn)一些新奇詞匯表達(dá)，這就是微信文學(xué)狂歡化的表現(xiàn)。

誠然，文學(xué)需要新的文學(xué)形態(tài)為其注入鮮活力量，但微信文學(xué)的局限性可能帶給文學(xué)發(fā)展的負(fù)面影響也是值得思考并努力改善的。微信文學(xué)文本的碎片化、內(nèi)容的平面化凸顯了消費(fèi)時(shí)代大眾的審美趣味不高的事實(shí)，表達(dá)了娛樂至死的訴求和狂歡化的生活方式。同時(shí)，微信文學(xué)的快速生產(chǎn)，削弱了文學(xué)原本應(yīng)該具有的深度，作者在個(gè)人化自由寫作中忽視了社會(huì)責(zé)任感。微信文學(xué)的良好發(fā)展需要融入更多的人文關(guān)懷，才能在自媒體的時(shí)代走得更遠(yuǎn)，否則只是激起人們一時(shí)的狂歡興趣，在這樣一個(gè)信息瞬息萬變的時(shí)代并不能長久留存。

二.危機(jī)中的數(shù)字化選擇

隨著“快速點(diǎn)擊閱讀”時(shí)代的到來，手機(jī)、mp4、平板電腦等移動(dòng)電子產(chǎn)品受到大眾熱捧，傳統(tǒng)意義上的紙質(zhì)媒體受到了巨大沖擊，許多報(bào)刊雜志在自負(fù)盈虧中舉步維艱。

許多文學(xué)類實(shí)體期刊紛紛登陸了微信平臺(tái)，拓展了數(shù)字化之路的新視野。2013年11月《收獲》發(fā)出了第一條面向微信訂戶的群發(fā)內(nèi)容，這是繼《小說月報(bào)》微信公眾號上線之后，又一家“老字號”傳統(tǒng)文學(xué)期刊在微信平臺(tái)上發(fā)起了尋找讀者的嘗試。目前可以搜索到的文學(xué)類公眾號有“讀者”、“青年文摘”、“讀者文摘”、“今天文學(xué)”、“青年文學(xué)”、“收獲”、“小說月報(bào)”、“上海文學(xué)”等。純文學(xué)的生存空間本來就不大，先天注定了它本身不能像通俗文學(xué)大眾文學(xué)那樣受到廣泛關(guān)注。在市場經(jīng)濟(jì)的熱潮中，文學(xué)類實(shí)體期刊注定成為昨日黃花。所幸的是，在自媒體時(shí)代，文學(xué)類實(shí)體期刊搭上了以微信為主要載體的數(shù)字化傳播快車。

近年來，通過微博微信等自媒體平臺(tái)邁入作者行列走向?qū)嶓w出版的案例越來越多，這一現(xiàn)象凸顯了實(shí)體文學(xué)經(jīng)久不衰的魅力。以微信為代表的自媒體未來的方向應(yīng)該是，積極汲取傳統(tǒng)文學(xué)媒介的有益特質(zhì)，提高自身的文學(xué)品味，正確的處理好文學(xué)的審美與市場化大環(huán)境之間的關(guān)系，將傳統(tǒng)文學(xué)文本具有的高品質(zhì)有效融合到自媒體平臺(tái)，才能達(dá)到更好的傳播效果。

注 釋

[1]鄧新民：《自媒體：新媒體發(fā)展的最新階段及其特點(diǎn)》，《探索》，2006年第2期，第135頁。

第3篇：天文學(xué)新概念范文

關(guān)鍵詞：概念轉(zhuǎn)變；認(rèn)識(shí)論；本體論；框架理論；多維課堂概念轉(zhuǎn)變框架

1　引言

建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論中，學(xué)習(xí)者原有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)對學(xué)習(xí)新知識(shí)的重要性獲得了普遍的認(rèn)可。學(xué)習(xí)者的頭腦并非空的容器，他們帶著已有的概念走進(jìn)課堂。這些概念往往與公認(rèn)的科學(xué)概念相悖，并具頑固性，不易通過傳統(tǒng)的教學(xué)方式消除，因而又被稱為“前科學(xué)概念”(preconception)、“相異概念”(alternative conception)或“相異構(gòu)想”(alternativeframework)。上世紀(jì)80年代隨著建構(gòu)主義思潮的興起，心理與教育領(lǐng)域掀起了兒童相異概念研究的熱潮。在明了兒童相異概念的狀況后，研究者開始關(guān)注兒童相異概念向科學(xué)概念的轉(zhuǎn)變，概念轉(zhuǎn)變(conceptual change)研究起源于這一熱潮。概念轉(zhuǎn)變研究旨在揭示兒童錯(cuò)誤概念及其轉(zhuǎn)變的規(guī)律，是科學(xué)學(xué)習(xí)中的核心問題，也是國際研究的熱點(diǎn)。20多年來，研究者從不同的背景和視角出發(fā)研究概念轉(zhuǎn)變，形成各具特色的理論，出現(xiàn)多個(gè)理論爭鳴的局面，使研究不斷得以深化。本文擬對當(dāng)前國際上主流的概念轉(zhuǎn)變理論及其發(fā)展加以評介，并提出構(gòu)建更具普適性的概念轉(zhuǎn)變理論框架的設(shè)想。

2　主流的概念轉(zhuǎn)變理論

2.1　基于認(rèn)識(shí)論的概念轉(zhuǎn)變模型

Posner等人借鑒了庫恩、拉卡托斯等當(dāng)代科學(xué)哲學(xué)家的思想，將學(xué)習(xí)者的概念轉(zhuǎn)變與科學(xué)的發(fā)展相類比，包含“學(xué)習(xí)是探究”、“學(xué)生是科學(xué)家”的隱喻，提出了著名的基于認(rèn)識(shí)論的概念轉(zhuǎn)變模型(conceptual change model)。該模型對概念轉(zhuǎn)變的界定是，核心、組織化的概念由一套概念系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪惶撞患嫒莞拍钕到y(tǒng)的過程。概念轉(zhuǎn)變有兩種類型：一是“同化”(assimilation)，運(yùn)用已有概念解釋新現(xiàn)象；二是“順應(yīng)”(accommodation)，為成功地理解新現(xiàn)象進(jìn)行核心概念的重構(gòu)，是根本性的轉(zhuǎn)變。實(shí)現(xiàn)順應(yīng)需要滿足四個(gè)條件：首先，學(xué)習(xí)者對原有概念產(chǎn)生不滿(dissatisfaction)；其次，新概念具有可理解性(intelligibilit)，學(xué)習(xí)者對新概念形成統(tǒng)一和諧的內(nèi)部表征；再者，新概念具有合理性(plausibility)，學(xué)習(xí)者的其他知識(shí)或信念與新概念一致；最后，新概念具有有效性(fruitfulness)，學(xué)習(xí)者可運(yùn)用新概念解釋反例或引申新的探究方向。

同時(shí)，Posner等人認(rèn)為概念并不是孤立的，而是有組織的系統(tǒng)，概念轉(zhuǎn)變與概念所處的“環(huán)境”有關(guān)。他們將影響概念轉(zhuǎn)變的因素形象地描述為“概念生態(tài)圈”(conceptual ecology)，具體包含五個(gè)方面：(1)反例，實(shí)驗(yàn)或觀察的異?，F(xiàn)象、異常結(jié)果；(2)類比和隱喻，使新概念變得可理解；(3)認(rèn)識(shí)論信念，學(xué)生對知識(shí)性質(zhì)、獲得過程的認(rèn)識(shí)，比如成功知識(shí)具有“經(jīng)濟(jì)、優(yōu)雅、暫無反例”的標(biāo)準(zhǔn)；(4)形而上學(xué)的信念和觀點(diǎn)，包括學(xué)生對科學(xué)本質(zhì)的理解和學(xué)生對概念的元認(rèn)識(shí)，比如相對時(shí)空觀是學(xué)生理解狹義相對論時(shí)間概念的元認(rèn)識(shí)；(5)其他知識(shí)，比如競爭的概念。

基于認(rèn)識(shí)論的模型創(chuàng)造性地以學(xué)習(xí)者對兩套競爭概念的認(rèn)識(shí)與評判來描述概念轉(zhuǎn)變的過程，為研究者提供了有益的研究思路，成為后續(xù)眾多研究者概念轉(zhuǎn)變研究的理論框架。但該模型也遭到了一定的批評，如Dreyfus的研究發(fā)現(xiàn)，學(xué)生態(tài)度積極、有較高責(zé)任感很重要，漠不關(guān)心的學(xué)生很難產(chǎn)生認(rèn)知沖突。1992年，Posner等人針對批評對原模型做了修訂，承認(rèn)學(xué)習(xí)環(huán)境中社會(huì)與動(dòng)機(jī)因素的積極作用，拓寬了“概念生態(tài)圈”的內(nèi)容。概念轉(zhuǎn)變模型所需滿足的第一個(gè)條件“對原有概念產(chǎn)生不滿”也引出激發(fā)認(rèn)知沖突(cognitive conflict)的策略，成為研究者和教育者廣泛采用的概念轉(zhuǎn)變策略之一。Lim6n對認(rèn)知沖突作為教學(xué)策略的研究進(jìn)行了批判性評介，提出“有意義認(rèn)知沖突”(meaningfulcognitive conflict)的概念并探討了學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)、態(tài)度、策略等因素的影響。Lee等人開發(fā)了包含“識(shí)別異?！?、“興趣”、“焦慮”及“對認(rèn)知沖突情境再評估”四個(gè)維度的認(rèn)知沖突評價(jià)量表。Anat等人探查了認(rèn)知沖突與直接教學(xué)對不同學(xué)術(shù)能力學(xué)生所產(chǎn)生的影響，該研究發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)術(shù)能力與教學(xué)策略具有顯著的交互作用，學(xué)術(shù)能力高的學(xué)生更適應(yīng)認(rèn)知沖突方式，而學(xué)術(shù)能力低的學(xué)生則更傾向于從直接教學(xué)中獲益。這些研究為認(rèn)知沖突作為概念轉(zhuǎn)變策略提供了有益的啟示。

2.2　基于本體論的概念轉(zhuǎn)變理論

Chi等人提出了基于本體論的概念轉(zhuǎn)變理論。該理論認(rèn)為：在認(rèn)識(shí)論層面，世界上的實(shí)體可歸屬為三個(gè)基本的本體論類別“物質(zhì)”(matter)、“過程”(processes)和“心理狀態(tài)”(mental states)，每一個(gè)基本類別下又有若干的子類別，層層散開，構(gòu)成三顆“本體論樹”(ontological categories trees，見圖1)；在形而上學(xué)層面，許多科學(xué)概念屬于“過程”類別下“基于條件的相互作用”的子類別；在心理層面，學(xué)習(xí)者傾向于將這些科學(xué)概念歸為“物質(zhì)”類別。正是在不同層面上本體論類別的差異，尤其是形而上學(xué)層面與心理層面分類的不一致，導(dǎo)致學(xué)習(xí)者概念的錯(cuò)誤。當(dāng)學(xué)習(xí)者將概念正確地歸入其所應(yīng)從屬的類別時(shí)，概念轉(zhuǎn)變即可實(shí)現(xiàn)。基于本體論的概念轉(zhuǎn)變也有兩類：同一本體論類別下子類別之間的轉(zhuǎn)換，稱為“枝節(jié)轉(zhuǎn)移”(branch jumping)；不同本體論類別之間的轉(zhuǎn)換，比如從“物質(zhì)”類別轉(zhuǎn)移到“過程”類別，稱為“主干變換”(tree switching)，前者較易實(shí)現(xiàn)，后者較難達(dá)成”。

形而上學(xué)層面與心理層面分類的不一致將導(dǎo)致錯(cuò)誤概念，這是因?yàn)楫?dāng)學(xué)習(xí)者在心理層面將原本屬于“過程”類別的概念劃分到“物質(zhì)”類別時(shí)，會(huì)把“物質(zhì)”類別的特征附加其上，比如，科學(xué)的電流概念指自由電子在電場力作用下定向移動(dòng)，屬于“過程”類別，但學(xué)習(xí)者在心理層面將它歸為“流體”類別，就會(huì)把水流的特征附加到電流上――能夠被儲(chǔ)藏“電池中含有電流”、具有流動(dòng)性“從電池流向燈泡”、被消耗“點(diǎn)亮燈泡電流被消耗”，形成錯(cuò)誤的理解。研究者可以通過學(xué)習(xí)者的言語表達(dá)判斷他們對概念本體論類別的劃分，比如“物質(zhì)”類別主要包括“阻礙”、“包含”、“消耗”、“吸收”、

“提供”等言語特征，而“過程”類別主要包括“轉(zhuǎn)移”、“激發(fā)”、“作用”、“平衡”等言語特征。為檢驗(yàn)基于本體論的概念轉(zhuǎn)變理論，Sollta和Chi還開展了實(shí)驗(yàn)研究，該研究發(fā)現(xiàn)在經(jīng)歷了包含本體論信息的計(jì)算機(jī)模塊學(xué)習(xí)后，無論是面對言語解釋還是定性的問題解決，實(shí)驗(yàn)組對電流概念的理解均比控制組更深入。

基于本體論的概念轉(zhuǎn)變理論對概念轉(zhuǎn)變的促進(jìn)包含兩方面的啟示。首先，課程、教材和教師應(yīng)關(guān)注學(xué)生的本體論信念，比如，教材應(yīng)明確提出“過程”類別，讓學(xué)生清晰地意識(shí)到許多科學(xué)概念屬于“過程”類別下“基于條件的相互作用”子類別；其次，教師應(yīng)注意教學(xué)語言，避免使教學(xué)語言強(qiáng)化了學(xué)生錯(cuò)誤的概念分類，比如，教師在電流概念教學(xué)中常常用水流比喻電流，雖然這樣的類比能使電流形象化，但很可能會(huì)促使學(xué)生用流體的特征理解電流，因此在教學(xué)中教師用水流比喻電流應(yīng)謹(jǐn)慎。

2.3　基于樸素理論的概念轉(zhuǎn)變理論

Vosniadou基于發(fā)展心理學(xué)對嬰兒樸素理論研究的成果，從框架理論的角度對概念轉(zhuǎn)變加以闡釋。該理論認(rèn)為，概念根植于對它們起約束作用的更大的理論結(jié)構(gòu)中，理論結(jié)構(gòu)包括框架理論(Fameworktheory)和具體理論(specific theory)。框架理論包含本體論和認(rèn)識(shí)論的前提，從嬰兒期的樸素理論發(fā)展而來；具體理論包含信念(beliefs)與心理模型(mental models)，受框架理論的約束在特定的問題情境中生成，具有動(dòng)態(tài)性。當(dāng)學(xué)習(xí)者在包含錯(cuò)誤的本體論和認(rèn)識(shí)論前提的框架理論下吸收新的信息，將會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤的概念。因此，概念轉(zhuǎn)變與理論結(jié)構(gòu)的拓展和變化有關(guān)，分為兩類：一是“豐富”(enrichment)，在原有的理論結(jié)構(gòu)下吸收新信息；二是“修正”(revision)，理論結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變。具體理論較易改變，框架理論則較難改變。

Vosniadou等人深入研究幼兒園到初中三年級的學(xué)生如何理解物理學(xué)中力的概念，發(fā)現(xiàn)：學(xué)生對力的理解包含兩種本體論和認(rèn)識(shí)論信念，即“力是物體內(nèi)部固有的屬性”和“力是運(yùn)動(dòng)物體獲得的屬性”。學(xué)生在框架理論的約束下會(huì)生成具體理論用于解決特定的問題，比如，學(xué)生在“力是物體固有屬性”這一框架理論的影響下，吸收了包括觀察和社會(huì)學(xué)習(xí)在內(nèi)的外來信息“物體有大小輕重”、“某些物體能推拉或阻礙其他物體”，調(diào)和成“力是大的或重的物體具有的屬性”的心理模型，用于解釋訪談中面臨的問題情景(理論結(jié)構(gòu)見圖2)。Vosniadou等人還對學(xué)生如何理解天文學(xué)中的地球概念進(jìn)行了研究，該研究發(fā)現(xiàn)：學(xué)生通常具有“空間有上下之分”、“沒有支撐的物體會(huì)下落”的本體論和認(rèn)識(shí)論信念，在這一框架理論的影響下，學(xué)生形成了“圓盤地球”、“中空地球”等關(guān)于地球形狀的心理模型，而且這一現(xiàn)象存在跨文化的相似性。

基于框架理論的概念轉(zhuǎn)變理論認(rèn)為，學(xué)生錯(cuò)誤的心理模型可以被放棄，但背后的本體論和認(rèn)識(shí)論信念卻很難被拋棄，因?yàn)樗话悴粸閷W(xué)習(xí)者所意識(shí)和檢驗(yàn)。因此，概念轉(zhuǎn)變需要促進(jìn)學(xué)生的元概念意識(shí)(metaconceptual awareness)，需要促進(jìn)學(xué)習(xí)者對理論結(jié)構(gòu)尤其是框架理論的意識(shí)和反思。同時(shí)，該理論認(rèn)為僅僅挑戰(zhàn)學(xué)生的錯(cuò)誤概念或錯(cuò)誤心理模型并不能達(dá)到完滿的概念轉(zhuǎn)變，因?yàn)殄e(cuò)誤的根源在于概念背后起約束作用的框架理論，它從嬰兒樸素理論發(fā)展而來具有一定的牢固性，所以挑戰(zhàn)這些認(rèn)識(shí)論和本體論前提才能引發(fā)根本的概念轉(zhuǎn)變。

3　概念轉(zhuǎn)變理論的發(fā)展

3.1　基于認(rèn)識(shí)論概念轉(zhuǎn)變模型的發(fā)展

Hewson等人在Posner基于認(rèn)識(shí)論概念轉(zhuǎn)變模型的基礎(chǔ)上，提出了“概念狀態(tài)”的概念，采用外祁、可觀測的“概念狀態(tài)”作為標(biāo)識(shí)描述學(xué)習(xí)者內(nèi)部“看不見”的概念轉(zhuǎn)變過程。他們以“可理解性”、“合理性”和“有效性”作為概念狀態(tài)的標(biāo)識(shí)，認(rèn)為概念的可理解性是低狀態(tài)，合理性處于中間狀態(tài)，有效性是最高狀態(tài)，概念轉(zhuǎn)變的過程就是新概念狀態(tài)不斷提升、原有概念狀態(tài)不斷下降的過程。Thorley給出了判斷概念狀態(tài)的操作性指標(biāo)，形成了一套診斷學(xué)習(xí)者概念狀態(tài)的工具，為概念轉(zhuǎn)變研究引入了新的方法和思路。研究者可以通過觀察、訪談或問卷調(diào)查的形式獲取有關(guān)信息，診斷學(xué)生概念所處的狀態(tài)，以學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)生物學(xué)的基因概念為例：新概念處于可理解性狀態(tài)，指能夠運(yùn)用“類比或比喻”、“圖畫”、“舉例”或“言語符號”等多種形式和諧地表征新概念，比如，學(xué)習(xí)者采用文字或圖畫的形式表征基因概念；合理性狀態(tài)，指能夠?qū)⑿赂拍罴{入了自己的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，新概念是“似是而非”、“使人信服”的，與實(shí)驗(yàn)觀察的數(shù)據(jù)、過去經(jīng)驗(yàn)、自身的本體論和認(rèn)識(shí)論以及其他知識(shí)具有良好的一致性，比如，學(xué)習(xí)者將基因概念與過去經(jīng)驗(yàn)相聯(lián)系“以前我并不明白這是怎么回事，但現(xiàn)在我懂得人能否卷起舌頭與遺傳基因有關(guān)”、將基因劃分到“過程”類別同時(shí)能理解基因具有蛋白質(zhì)合成的特征；有效性狀態(tài)，指能夠知曉新概念的適用性、預(yù)期新概念未來應(yīng)用的前景、明確評價(jià)兩個(gè)競爭的概念，是概念所處的最高狀態(tài)，比如，學(xué)習(xí)者知道什么是轉(zhuǎn)基因食品、能預(yù)期未來基因研究將有助于人類疾病的治療。當(dāng)新概念從“可理解性”至“有效性”狀態(tài)不斷上升、原有概念從“有效性”至“可理解性”狀態(tài)逐步下降時(shí)，學(xué)習(xí)者的概念就發(fā)生了轉(zhuǎn)變。

3.2　超越“冷”的概念轉(zhuǎn)變

Pintrich等人認(rèn)為，過于強(qiáng)調(diào)認(rèn)知因素而忽略學(xué)習(xí)者動(dòng)機(jī)、情感的‘冷’的概念轉(zhuǎn)變理論只能解釋來自實(shí)驗(yàn)室的研究結(jié)論，不足以闡釋真實(shí)課堂中發(fā)生的概念轉(zhuǎn)變。在科學(xué)課堂上，學(xué)生的學(xué)習(xí)與科學(xué)家的探究是有差別的，科學(xué)家的探究以目標(biāo)為導(dǎo)向，而學(xué)生的學(xué)習(xí)可能是盲目的，當(dāng)學(xué)生不具有掌握取向的動(dòng)機(jī)時(shí)，很難對原有概念產(chǎn)生不滿并看到新概念的可理解性和合理性。由此，Pintrich提出要超越“冷”的概念轉(zhuǎn)變，將學(xué)習(xí)者的動(dòng)機(jī)與課堂情境因素納入概念轉(zhuǎn)變的研究中，動(dòng)機(jī)因素包含目標(biāo)、價(jià)值、自我效能感和控制信念，在概念轉(zhuǎn)變中是潛在的中介變量，課堂情境因素包含任務(wù)結(jié)構(gòu)、課堂權(quán)威和評價(jià)方式，在動(dòng)機(jī)與概念轉(zhuǎn)變之間起調(diào)節(jié)作用。2003年，Pintrich等人進(jìn)而提出“有目標(biāo)的概念轉(zhuǎn)變”(intentional conceptual change)，其特征為：以概念轉(zhuǎn)變?yōu)閷?dǎo)向、包含學(xué)習(xí)者的元認(rèn)知意識(shí)與監(jiān)控、內(nèi)部動(dòng)機(jī)、意志控制和自我調(diào)節(jié)等非智力因素的參與。Chambers等人的研究發(fā)現(xiàn)，學(xué)生最初的興趣水平、知識(shí)經(jīng)驗(yàn)對電流概念轉(zhuǎn)變中的性別差異具有調(diào)節(jié)作用。Beeth、Vosniadou等人對課堂情境影響概念轉(zhuǎn)變加以研究，發(fā)現(xiàn)：課堂中，認(rèn)知任務(wù)以問題為導(dǎo)向、教師鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)控制學(xué)習(xí)積極做出預(yù)測并檢驗(yàn)假設(shè)、師生交流民主平等、學(xué)生敢于表達(dá)和爭辯、提倡小組合作、評價(jià)以促進(jìn)和發(fā)展為宗旨，概念轉(zhuǎn)變就有可能發(fā)生。

3.3　多維課堂概念轉(zhuǎn)變框架

Treagust等人提出“多維課堂概念轉(zhuǎn)變框架”(multidimensional framework for conceptual changein classroom)，試圖對主流的概念轉(zhuǎn)變理論加以整合。多維課堂概念轉(zhuǎn)變框架包含認(rèn)識(shí)論、本體論和社會(huì)／情感三個(gè)維度，每個(gè)維度構(gòu)成三角形的一條邊，三個(gè)維度相互交叉(如圖3所示)。為了檢驗(yàn)該概念轉(zhuǎn)變理論框架，Treagust等人對澳大利亞的高一學(xué)生在生物課堂中學(xué)習(xí)基因概念的過程加以研究，收集了課堂教學(xué)實(shí)錄、教學(xué)中學(xué)生的工作單、教學(xué)前后考查學(xué)生概念理解的開放問卷以及教學(xué)后部分學(xué)生的訪談錄音等多項(xiàng)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)：無論是認(rèn)識(shí)論、本體論還是社會(huì)／情感因素，單維度的理論均無法完滿地解釋課堂中發(fā)生的概念轉(zhuǎn)變，它們從不同角度部分地解釋了課堂中的概念轉(zhuǎn)變：從本體論的角度，教學(xué)前學(xué)生傾向于將基因歸入“物質(zhì)”類別，教學(xué)后學(xué)生將基因歸入“物質(zhì)”類別的比例從70％下降到44％、歸入“過程”類別的比例從11％增加到47％；從認(rèn)識(shí)論的角度，教學(xué)后不同的學(xué)生基因概念達(dá)到不同的狀態(tài)，少部分學(xué)生能運(yùn)用基因概念解決問題達(dá)到了有效性狀態(tài)，另一些學(xué)生則只能達(dá)到合理性狀態(tài)；從社會(huì)情感的角度，由于與自身密切相關(guān)，學(xué)生對基因概念的學(xué)習(xí)具有積極的態(tài)度，但教師布置的認(rèn)知任務(wù)沒能促進(jìn)學(xué)生的基因概念達(dá)到有效性狀態(tài)，這為多維課堂概念轉(zhuǎn)變框架提供了實(shí)證依據(jù)。

4　現(xiàn)有理論評價(jià)

研究者從不同的背景和視角提出的概念轉(zhuǎn)變理論具有各自的優(yōu)勢與局限，對現(xiàn)有理論加以評析有助于今后概念轉(zhuǎn)變理論的深化與發(fā)展?；谡J(rèn)識(shí)論的概念轉(zhuǎn)變模型優(yōu)勢在于：包含“學(xué)習(xí)是探究”、“學(xué)生是科學(xué)家”的隱喻并以“概念生態(tài)圈”形象地描述概念轉(zhuǎn)變的環(huán)境，這對學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)與現(xiàn)代課程改革所倡導(dǎo)的科學(xué)探究式學(xué)習(xí)具有重要意義；模型提出順應(yīng)需滿足的四個(gè)條件以及后來Hewson等人發(fā)展的概念狀態(tài)操作性指標(biāo)，都是研究者可以直接采用的診斷工具。然而，基于認(rèn)識(shí)論的模型其局限也很明顯：模型描述的是兩套不相容的概念系統(tǒng)相互競爭的過程而非轉(zhuǎn)變的因果機(jī)制，雖然Posner等人提出了包括反例、認(rèn)識(shí)論信念、形而上學(xué)觀念等因素在內(nèi)的“概念生態(tài)圈”以描述概念轉(zhuǎn)變過程可能受到的影響，但“概念生態(tài)圈”內(nèi)容不斷擴(kuò)大，沒有指出核心的影響因素，也沒有闡明各影響因素之間的相互關(guān)系。

基于本體論的概念轉(zhuǎn)變理論其優(yōu)勢在于：指出了學(xué)習(xí)者錯(cuò)誤概念的成因、對一些基本的如力、熱、電、聲、基因等科學(xué)概念的轉(zhuǎn)變具有一定的解釋力，與科學(xué)概念的發(fā)展具有某種程度的相似性。其局限在于：某些跨類別的概念，比如光具有“波粒二像性”使其既可劃分為“物質(zhì)”類別，又可納入“過程”類別，運(yùn)用本體論很難解釋；同時(shí)，有研究發(fā)現(xiàn)，即使學(xué)習(xí)者對概念進(jìn)行正確歸類也無法達(dá)到完滿的轉(zhuǎn)變，概念轉(zhuǎn)變更可能是一個(gè)緩慢的、多層次的變化過程，并非學(xué)習(xí)者把概念正確歸入其所屬的本體論類別即可達(dá)成。

基于樸素理論的概念轉(zhuǎn)變理論也指出了學(xué)習(xí)者形成錯(cuò)誤概念的原因以及轉(zhuǎn)變的困難何在，它與發(fā)展心理學(xué)研究成果緊密結(jié)合，體現(xiàn)了生成性學(xué)習(xí)雙向建構(gòu)的機(jī)制，對相同的外部信息輸入不同的學(xué)習(xí)者獲得不同的建構(gòu)結(jié)果這一普遍的現(xiàn)象具有解釋力。其局限在于：學(xué)習(xí)者內(nèi)部的框架理論是研究者通過學(xué)習(xí)者的心理模型做出的一種推測，不同的研究者可能推測出有差異的結(jié)果，而這些結(jié)果之間很難進(jìn)行比較。

多維課堂概念轉(zhuǎn)變框架旨在把不同的概念轉(zhuǎn)變理論加以整合，具有基于真實(shí)課堂概念轉(zhuǎn)變過程的實(shí)證依據(jù)，但目前整合的框架過于簡單粗略，三個(gè)維度之間的具體關(guān)系也有待確定。

5　問題與展望

第4篇：天文學(xué)新概念范文

關(guān)鍵詞：物理學(xué)；知識(shí)經(jīng)濟(jì)；經(jīng)典力學(xué)；工業(yè)革命；量子力學(xué)

在人類文明發(fā)展的進(jìn)程中，物理學(xué)的每一次重大突破都帶動(dòng)了科學(xué)技術(shù)的騰飛和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的變革。以科學(xué)技術(shù)為主要內(nèi)容的“知識(shí)”改變著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的性質(zhì)、特征和運(yùn)行方式，給人類社會(huì)帶來了全面而深刻的影響。

一、從物理學(xué)發(fā)展理解經(jīng)濟(jì)變革的根源

1、在農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，土地是經(jīng)濟(jì)發(fā)展最重要的資源。生產(chǎn)組織形式是自發(fā)的家庭生產(chǎn)方式，人類長期維持著經(jīng)驗(yàn)積累和簡單再生產(chǎn)，社會(huì)財(cái)富的增加相當(dāng)緩慢。分配的主要依據(jù)是土地，擁有土地就擁有了財(cái)富和分配權(quán)，占有全部的剩余勞動(dòng)成果。土地終極所有權(quán)掌握在皇帝手中，從而形成國家集權(quán)中軸支撐著社會(huì)。

科學(xué)巨匠牛頓，在哥白尼、伽利略、開普勒的基礎(chǔ)上，通過對天文學(xué)定律和力學(xué)實(shí)驗(yàn)規(guī)律的高度概括總結(jié)，把物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律歸結(jié)為牛頓運(yùn)動(dòng)三定律和萬有引力定律。經(jīng)典力學(xué)的成就，使機(jī)器發(fā)明成為可能，為首次工業(yè)革命提供了理論和技術(shù)支持。隨著蒸汽機(jī)的發(fā)明和使用，帶來了機(jī)器制造、交通運(yùn)輸、礦山開采等產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，從而引起了從手工勞動(dòng)向動(dòng)力機(jī)器生產(chǎn)的飛躍，迎來了人類社會(huì)發(fā)展史上的新紀(jì)元。

2、工業(yè)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，機(jī)器、設(shè)備和原料是經(jīng)濟(jì)發(fā)展最重要的資源。其主要特征是資本積累和擴(kuò)大再生產(chǎn)，社會(huì)財(cái)富得以快速的增加，生產(chǎn)規(guī)模得到迅速擴(kuò)大，然而最終卻導(dǎo)致了經(jīng)濟(jì)危機(jī)。資本成為主要的分配依據(jù)，憑借著資本的大小，來瓜分社會(huì)財(cái)富和剩余勞動(dòng)成果。機(jī)器大工業(yè)形成有組織的公司企業(yè)，資本被控制在資本家手中，公司企業(yè)就成為社會(huì)的中軸。

在奧斯特、法拉第的基礎(chǔ)上，麥克斯韋把神秘、抽象的電磁規(guī)律以數(shù)學(xué)方程完美地表示出來，從而形成了電磁場理論，同時(shí)預(yù)言了電磁波的存在。電磁場理論和實(shí)驗(yàn)的巨大成就導(dǎo)致了電機(jī)、電燈、電報(bào)的發(fā)明和使用并引發(fā)了第二次工業(yè)革命。從此，人類全面進(jìn)入了以機(jī)器大工業(yè)和社會(huì)化大生產(chǎn)為重要標(biāo)志的工業(yè)經(jīng)濟(jì)時(shí)代。

3、知識(shí)經(jīng)濟(jì)是建立在知識(shí)和信息的生產(chǎn)、分配和使用之上的經(jīng)濟(jì)。在知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，知識(shí)將成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展最重要的資源，信息成為重要的商品和競爭要素。具有經(jīng)濟(jì)發(fā)展可持續(xù)化、資產(chǎn)投入無形化、世界經(jīng)濟(jì)一體化、經(jīng)濟(jì)決策知識(shí)化等特點(diǎn)。知識(shí)型和科技型的勞動(dòng)者，在社會(huì)生產(chǎn)中的作用日益增強(qiáng)，成為企業(yè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵，直接決定著企業(yè)的競爭能力和最終命運(yùn)。

二、以物理學(xué)概念思考知識(shí)經(jīng)濟(jì)的內(nèi)涵

1、隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)日趨微型化，因特網(wǎng)使傳遞信息所需的時(shí)間節(jié)省了百萬倍，空間概念更是幾近消失。真可謂：“千里縮銀屏，數(shù)載化瞬息”。如果把信息視作物質(zhì)，那么在相對高速地傳遞信息過程中，愛因斯坦相對論的“尺縮”和“鐘慢”效應(yīng)會(huì)有什么體現(xiàn)呢？

知識(shí)經(jīng)濟(jì)帶來了商業(yè)、金融、教育和文化娛樂的全球化，企事業(yè)單位在空間的分布狀態(tài)呈“無形化”和“分散性”。產(chǎn)品的開發(fā)與經(jīng)營周期大為縮短，實(shí)現(xiàn)了所謂“實(shí)時(shí)運(yùn)作經(jīng)濟(jì)”。時(shí)間的“滯后效應(yīng)”被引起重視，可持續(xù)發(fā)展問題變得極為突出。

2、物理學(xué)又是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)，它的每一個(gè)原理和定律，都是在系統(tǒng)觀察和科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上建立起來的，并且隨觀察和實(shí)驗(yàn)水平的提高不斷完善和修正甚至被否定。如人們對光的認(rèn)識(shí)就經(jīng)歷了由粒子――波動(dòng)――波粒二象性的曲折過程。量子理論認(rèn)為一個(gè)電子究竟是粒子還是波？這要取決于選擇的實(shí)驗(yàn)條件。這種不同尋常的作用對客觀實(shí)在的影響，在知識(shí)經(jīng)濟(jì)中會(huì)有什么表現(xiàn)呢？

知識(shí)經(jīng)濟(jì)對決策的基本要求是科學(xué)化、民主化、系統(tǒng)化和程序化?？茖W(xué)化就是要在決策中全面地應(yīng)用知識(shí)。程序化就是把決策的過程分為準(zhǔn)備謀劃、抉擇、控制與修正四個(gè)階段，每個(gè)階段又有若干步驟，它們是與觀察和實(shí)驗(yàn)緊密聯(lián)系的。如準(zhǔn)備階段中有關(guān)信息的收集和處理，謀劃時(shí)的預(yù)測或可行性研究都離不開觀察和調(diào)查；控制與修正階段的實(shí)施離不開實(shí)踐和檢驗(yàn)。

3、縱觀物理學(xué)的發(fā)展歷史，從經(jīng)典力學(xué)、電磁場理論到相對論、量子力學(xué)以及宇宙大爆炸、量子信息、統(tǒng)一場論等，展現(xiàn)在我們眼前的是一部充滿生機(jī)的探索和創(chuàng)新史。面對經(jīng)濟(jì)全球化和日趨激烈的國際競爭，我們?nèi)绾芜\(yùn)用物理學(xué)的探索和創(chuàng)新精神面對知識(shí)經(jīng)濟(jì)的挑戰(zhàn)？

探索和創(chuàng)新是物理學(xué)的靈魂，同樣也是知識(shí)經(jīng)濟(jì)的靈魂。知識(shí)經(jīng)濟(jì)提出經(jīng)濟(jì)創(chuàng)新概念，即5個(gè)新：引入一種新產(chǎn)品，采用一種新的生產(chǎn)方法，開辟一個(gè)新的市場，獲得一種新的原料來源，實(shí)行一種新的企業(yè)組織形式。

綜上所述，物理學(xué)作為自然科學(xué)的基礎(chǔ)學(xué)科和帶頭學(xué)科，不僅為自然科學(xué)、工程技術(shù)提供了理論基礎(chǔ)和實(shí)驗(yàn)技術(shù)，而且在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮著極其重要的作用。瀏覽人類社會(huì)由農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)、工業(yè)經(jīng)濟(jì)到知識(shí)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的歷史，不難看到物理學(xué)在其中扮演的角色。

作者單位：棗莊學(xué)院

參考文獻(xiàn):

第5篇：天文學(xué)新概念范文

關(guān)鍵詞：中學(xué)化學(xué) 新課程 化學(xué)教學(xué)

隨著我國新課程改革的逐步推行，當(dāng)代中學(xué)教師對新課程、新教材都有意識(shí)地進(jìn)行深入研究，以便隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步培養(yǎng)出新一代高素質(zhì)的人才?；瘜W(xué)在推動(dòng)社會(huì)生產(chǎn)與科技發(fā)展和提高國立的競爭方面有著不可替代的作用。

1.現(xiàn)代化學(xué)的地位和作用。

化學(xué)是研究物質(zhì)的性質(zhì)、組成、結(jié)構(gòu)、變化和應(yīng)用的一門自然科學(xué)。世界是由物質(zhì)組成的，化學(xué)則是人類用以認(rèn)識(shí)和改造物質(zhì)世界的主要方法和手段之一?；瘜W(xué)是重要的基礎(chǔ)科學(xué)之一，在與物理學(xué)、生物學(xué)、天文學(xué)等學(xué)科的相互滲透中，不僅本身得到了迅速的發(fā)展，同時(shí)也推動(dòng)了其他學(xué)科和技術(shù)的發(fā)展?；瘜W(xué)的重大成就，還豐富了自然辯證法的內(nèi)容，推動(dòng)了唯物主義哲學(xué)思想的發(fā)展。

化學(xué)在人類社會(huì)的發(fā)展中起著核心科學(xué)的作用。它為人類進(jìn)步提供物質(zhì)基礎(chǔ)。化學(xué)還在相關(guān)學(xué)科的發(fā)展中起了牽頭作用：它牽動(dòng)其它學(xué)科向分子層次發(fā)展；化學(xué)研究帶動(dòng)其它學(xué)科的過程研究；化學(xué)研究帶動(dòng)了材料科學(xué)的發(fā)展； 化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法學(xué)推動(dòng)其它學(xué)科在分子層次上觀察和測定物質(zhì)的變化過程。

可以說化學(xué)源自生活又深刻影響人類生活，化學(xué)與生活息息相關(guān)，中學(xué)化學(xué)教材中包含著豐富的社會(huì)生活常識(shí)的教育內(nèi)容，在新課程中體現(xiàn)更為突出。

2.新教材（人教版）中學(xué)化學(xué)中的生活內(nèi)容及要求

我國《基礎(chǔ)教育課程改革綱要（試行）》指出：“改變課程內(nèi)容‘難、繁、偏、舊’和過于注重書本知識(shí)的現(xiàn)狀，加強(qiáng)課程內(nèi)容與學(xué)生生活以及現(xiàn)代社會(huì)和科技發(fā)展的聯(lián)系，關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和經(jīng)驗(yàn)，精選終身學(xué)習(xí)必備的基礎(chǔ)知識(shí)和技能。 ” 課程內(nèi)容的這一轉(zhuǎn)變，力爭反映現(xiàn)代科技發(fā)展的新成果，使課程具有時(shí)代精神。此外，不再單純以學(xué)科為中心組織教學(xué)內(nèi)容，不再刻意追求學(xué)科體系的嚴(yán)密性、完整性、邏輯性，注重與學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)結(jié)合在一起，使新知識(shí)、新概念的形成建立在學(xué)生現(xiàn)實(shí)生活的基礎(chǔ)之上。課程內(nèi)容切實(shí)反映學(xué)生生活經(jīng)驗(yàn)，努力體現(xiàn)時(shí)代特點(diǎn)，將會(huì)有效地改變學(xué)生學(xué)習(xí)生活和現(xiàn)實(shí)世界相脫節(jié)的狀況，極大地調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。新課程的核心是強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)，這與當(dāng)今世界科學(xué)教育發(fā)展的主流趨向是吻合的。而學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)又離不開人類的日常生活。

3.義務(wù)教育課程中的生活化學(xué)部分

義務(wù)教育新課程的理念中提到：“注意從學(xué)生已有的經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，讓他們在熟悉的生活情景中感受化學(xué)的重要性，了解化學(xué)與日常生活的密切關(guān)系，逐步學(xué)會(huì)分析和解決與化學(xué)有關(guān)的一些簡單的實(shí)際問題。”新課程已經(jīng)注意到了培養(yǎng)學(xué)生用化學(xué)的眼光來分析生活中的常見問題，這也與新世紀(jì)世界各國提高公民素養(yǎng)的主流相一致。

《義務(wù)教育化學(xué)課程的內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)包括5個(gè)一級主題，分別為：①科學(xué)探究，②身邊的化學(xué)物質(zhì)，③物質(zhì)構(gòu)成的奧秘，④物質(zhì)的化學(xué)變化，⑤化學(xué)與社會(huì)發(fā)展。這些內(nèi)容在新教材以下單元中均不同程度地滲透和體現(xiàn)了生活化學(xué)：第二單元我們周圍的空氣；第三單元自然界的水；第六單元碳和碳的化合物；第七單元燃料及其利用；第八單元金屬和金屬材料；第九單元溶液；第十單元酸和堿；第十一單元鹽 化肥；第十二單元化學(xué)與生活也就是說，義務(wù)教育中生活化學(xué)部分將近占整體十二個(gè)單元的3/4 。

新教材注重從學(xué)生熟悉的日常生活和社會(huì)現(xiàn)實(shí)中選取素材，如“空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)”、 “水污染” 、“用洗滌劑洗餐具”、“防毒面具”、“撲滅火災(zāi)”、“海水制鹽”、“農(nóng)作物生長必需的化學(xué)元素”、“照相底片的感光”、 “西氣東輸工程” “水污染”等，這樣不僅拓展了學(xué)生的知識(shí)面，還使學(xué)生意識(shí)到我們的生活中處處有化學(xué)，促使學(xué)生逐步用化學(xué)的眼觀看待和解決生活中遇到的相關(guān)問題。

初中學(xué)生學(xué)習(xí)的知識(shí)和接觸社會(huì)的機(jī)會(huì)有限，因而通過實(shí)驗(yàn)來了解化學(xué)在實(shí)際中的作用是一條很好的途徑。新教材中的實(shí)驗(yàn)素材的選取都比較貼近生活。如“呼入與呼出氣體成分是否相同的探究”“水的凈化”“硬水和軟水的區(qū)分”、“模擬酸雨的危害”、“乳化作用的應(yīng)用”、“測定身邊物質(zhì)的pH”、“溶液酸堿性對頭發(fā)的影響”等。另外，實(shí)驗(yàn)的生活化還體現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)用品上，使用一些生活中的物品，如在粉塵爆炸實(shí)驗(yàn)中利用金屬易拉罐和小眼藥瓶，測pH選擇生活中的一些物質(zhì)等，這樣能啟發(fā)教師在實(shí)驗(yàn)條件較差和經(jīng)費(fèi)較少的情況下，利用現(xiàn)有的材料安排實(shí)驗(yàn)，也能啟發(fā)學(xué)生在生活中隨時(shí)利用生活中的物品進(jìn)行一些簡單的實(shí)驗(yàn)探索，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的節(jié)約意識(shí)。

新教材總體而言很好，教師如果能夠深刻體會(huì)新課程的基本理念，并有意識(shí)地在教學(xué)中滲透，則十分有利于培養(yǎng)和提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中進(jìn)行一定程度的科學(xué)探究，不僅使所學(xué)知識(shí)掌握得更加牢固，而且能掌握科學(xué)探究的方法，提高自身的探究創(chuàng)造能力，使學(xué)生終身受益，為他們今后的發(fā)展帶來深遠(yuǎn)的影響。

教材不是教師要教的全部，也沒有十全十美的教材，學(xué)生會(huì)接觸到很多與化學(xué)有關(guān)的生活問題，教材并不能完全幫助學(xué)生解決，這就要求教師在教學(xué)中要注意聯(lián)系實(shí)際，幫助指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用各種手段拓寬視野，開闊思路，綜合運(yùn)用化學(xué)及其他相關(guān)學(xué)科的知識(shí)分析解決有關(guān)問題。教師應(yīng)充分關(guān)注現(xiàn)代化學(xué)科學(xué)的發(fā)展，關(guān)注化學(xué)應(yīng)用的具體事例，關(guān)注發(fā)生在身邊的一些與化學(xué)有關(guān)的現(xiàn)象，在教學(xué)過程中隨時(shí)補(bǔ)充一些鮮活生動(dòng)的事例，以使學(xué)生真正認(rèn)識(shí)到化學(xué)與生活、與社會(huì)的關(guān)系，才能進(jìn)一步提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，著眼于學(xué)生未來的發(fā)展，體現(xiàn)時(shí)代性、基礎(chǔ)性和選擇性，為社會(huì)培養(yǎng)合格的公民。

參考文獻(xiàn)：

1.王夔 未來化學(xué)學(xué)科的發(fā)展趨勢 《世界科技研究與發(fā)展》，2001年第23卷第1期

2.《基礎(chǔ)教育課程改革綱要（試行）》

第6篇：天文學(xué)新概念范文

時(shí)間過的真快，一晃眼我現(xiàn)在的身份又轉(zhuǎn)換回了學(xué)生。記得剛進(jìn)實(shí)習(xí)學(xué)校的那個(gè)星期一，我們計(jì)劃在下午跟同學(xué)見面做自我介紹，但由于旅途太遠(yuǎn)錯(cuò)過了，就推遲到晚上自習(xí)課上，當(dāng)我在學(xué)生們熱烈的掌聲中走上講臺(tái)時(shí)，我真的有種無法預(yù)言的激動(dòng)，那種感覺我想已經(jīng)在我心底留下了深深的烙印?？粗浅錆M笑容的可愛的臉龐，我一下子用開心的語氣大聲流利的為自己做了個(gè)漂亮的自我介紹，因?yàn)槲也幌胱屗麄兪?，這讓我為自己開了個(gè)好頭，是個(gè)很好的實(shí)習(xí)狀態(tài)。一個(gè)多月的時(shí)間匆匆而過，還來不及看清楚，就又將遠(yuǎn)去，回想一個(gè)多月與學(xué)生們生活在一起，有太多的體驗(yàn)，太多的苦澀中卻透著甜意，將近一個(gè)多月的實(shí)習(xí)班主任工作的經(jīng)歷雖然很短，但讓我越來越深切地感受到班主任工作的重要、深?yuàn)W，它不只是一項(xiàng)工作，更是一門藝術(shù)。我想我是一個(gè)幸福的人，因?yàn)槲覂墒挚湛斩鴣?，卻帶走了無數(shù)美好的回憶和寶貴的經(jīng)驗(yàn)：是第一次走上講臺(tái)的激動(dòng)，是第一次被稱呼為老師的甜蜜，是第一次跟學(xué)生眼神交流的回憶，以及對自己實(shí)習(xí)生活的思考。所有的這些，對于第一次登上講臺(tái)的我來說，是如此的珍貴與難得，我感受到了，作為一名人民教師的光榮與艱辛。

實(shí)習(xí)期間，我擔(dān)任了貴港民中高一 (11)班的語文任課老師。在教學(xué)上，堅(jiān)持以"學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)"的原則，結(jié)合"新課標(biāo)"、考試大綱和實(shí)習(xí)學(xué)校的情況，認(rèn)真研讀教材，全面、仔細(xì)地查閱各種相關(guān)資料。研究本班學(xué)生的實(shí)際情況，確定較為適宜的教法，認(rèn)真?zhèn)湔n，認(rèn)真準(zhǔn)備每一節(jié)課的教案，精心準(zhǔn)備好每一節(jié)課，并以最大的熱情去上每一節(jié)課，課后虛心聽取指導(dǎo)老師的意見和學(xué)生的反饋信息，再運(yùn)用到具體的教學(xué)實(shí)踐中去，從而進(jìn)一步完善自己的教學(xué)工作。課后認(rèn)真批改作業(yè)，比較順利地完成了所有的教學(xué)任務(wù)。準(zhǔn)備是充分的，但實(shí)際的教學(xué)情況是我們不能預(yù)料到的，例如：在教學(xué)是學(xué)生的反應(yīng)與課堂突發(fā)狀況是很難提前把握的，因此在準(zhǔn)備上課之前，一定要把課文掌握透，知識(shí)點(diǎn)不要落下。

當(dāng)我對貫穿于新的新課標(biāo)中的語文教學(xué)思想有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)，更堅(jiān)定了語文學(xué)科是一個(gè)既具有工具性又具有人文性的學(xué)科的認(rèn)識(shí)，對第一次使用的新教材也能較好的把握和處理了。

較為滿意的幾點(diǎn)

一、在寫作教學(xué)方面，將課堂作文和課下周記結(jié)合起來處理，既完成了教材規(guī)定的寫作教學(xué)任務(wù)，又在某種程度上彌補(bǔ)了本冊教材課文教學(xué)與寫作訓(xùn)練脫節(jié)的不足，學(xué)生的寫作水平較過去都有了一定的提高，寫出了不少有思想、有情感、有文采的好文章。

二、在處理新教材的課文教學(xué)方面，充分認(rèn)識(shí)到了本冊課本以文學(xué)鑒賞為主要教學(xué)任務(wù)的特點(diǎn)，為配合教學(xué)，為學(xué)生作了"詩歌鑒賞"和"散文鑒賞"兩個(gè)方面的指導(dǎo)，取得了很好的效果。

三、組織了語文綜合性學(xué)習(xí)活動(dòng)，即是詩歌朗誦比賽。活動(dòng)都受到了學(xué)生的歡迎。在詩歌朗誦比賽上，學(xué)生踴躍上臺(tái)，深情朗誦自己精選的詩歌作品，所有的人都沉浸在詩歌的迷人境界中。在詩歌背誦比賽中，學(xué)生們將"課下十年功"展示于"課上的一分鐘"中，讓詩歌內(nèi)化為自己的精神以后，又外現(xiàn)為一種氣質(zhì)。

四、按照新課標(biāo)有關(guān)課外閱讀的要求，較有效地組織了學(xué)生的課外閱讀活動(dòng)。我不斷地把大綱推薦的閱讀篇目介紹給學(xué)生，要求他們制定可行的讀書計(jì)劃，利用零碎時(shí)間讀名著，并通過考試的形式檢查他們的閱讀情況。

不足的幾點(diǎn)

一、在學(xué)生習(xí)作的講評方面做得還很不夠，客觀原因是時(shí)間少，主觀原因是自己的重視程度不夠，沒有擠出時(shí)間來完成好這一項(xiàng)很有意義的工作。

二、對學(xué)生的課后作業(yè)檢查的力度還不夠，使得一部分學(xué)生沒有按時(shí)保質(zhì)保量地完成作業(yè)，在月考的考試中就表露出來了。

三、自己常想得過且過，對新事物(如計(jì)算機(jī)知識(shí)和操作、新教材中的詩歌背誦、新概念作文等)有些不以為意了。

四、忽略了學(xué)生對語文學(xué)習(xí)的興趣，上課時(shí)沒注意學(xué)生知識(shí)的水平有限以及思維方式單一的特點(diǎn)，把一些難理解的段落分析過細(xì)，讓學(xué)生沒真正理解意中意。

而在班主任工作方面，我也盡心盡力地完成。班主任工作是有目的、有組織的教育實(shí)踐活動(dòng)，需要有計(jì)劃、有步驟地進(jìn)行。班主任工作實(shí)習(xí)，尤其特殊。我們面對的是幾十個(gè)認(rèn)知力有差距、，智力水平有區(qū)別、個(gè)性不同、健康狀況不一的學(xué)生，情況十分復(fù)雜，工作顯得有點(diǎn)難度。為了保證學(xué)生健康成長，做到學(xué)校、社會(huì)、家庭三方面教育的協(xié)調(diào)一致。班主任工作計(jì)劃顯得尤為重要，班主任應(yīng)該充分考慮，才能更好的安排教學(xué)。作為實(shí)習(xí)班主任的特殊性，更加應(yīng)該做好實(shí)習(xí)計(jì)劃，努力配合好原班主任老師的工作，一起來建設(shè)班級的學(xué)風(fēng)、班風(fēng)，做好學(xué)生的思想工作，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和充實(shí)學(xué)生的業(yè)余生活。

俗話說："身教重于言教。"老師的外在行為表現(xiàn)對學(xué)生具有一種榜樣和示范的作用，會(huì)對學(xué)生產(chǎn)生潛移默化的影響。高中學(xué)生的生理、心理及綜合素質(zhì)趨于成熟，思維活躍，情感豐富，對身邊發(fā)生的事情具有了自己一定的判斷能力，也有了自己一定的看法。在高一(11)班班主任雷老師的幫助帶領(lǐng)下，我在班中教好自己語文課的同時(shí)，無論是在穿著打扮方面，還是在言行方面，無論是在教學(xué)能力方面，還是在個(gè)人修養(yǎng)方面都非常注重自己在班中的表現(xiàn)，時(shí)時(shí)以一名正式班主任的身份要求自己，在班中得到了學(xué)生的認(rèn)可與支持。只有尊重自己、為人師表的老師，才能從學(xué)生那里得到愛戴與尊重，在班中建立起學(xué)生對自己的威信，這是班主任工作的基礎(chǔ)。

為了對同學(xué)們增進(jìn)了解，我抓住一切可能的機(jī)會(huì)和他們接觸，在每天上課間操時(shí)，我堅(jiān)持跟操，了解他們的情況;在每次同學(xué)們進(jìn)行班內(nèi)、校內(nèi)勞動(dòng)時(shí)，我積極與同學(xué)們一起勞動(dòng)，增加與他們每個(gè)人接觸的機(jī)會(huì);在每次學(xué)校舉行大型活動(dòng)時(shí)，我積極配合班主任參與組織與籌備，與同學(xué)們共同協(xié)商，做好本班工作。通過以上方法，我逐步了解了班內(nèi)每一個(gè)學(xué)生，為做好班級輔助管理工作做好了準(zhǔn)備。

在班主任工作中，我體會(huì)到轉(zhuǎn)化后進(jìn)生與培養(yǎng)優(yōu)等生同樣重要，對后進(jìn)生我們只要關(guān)心、愛護(hù)他們，做深入細(xì)致的工作，因勢利導(dǎo)，循循善誘，讓他們感受到集體的溫暖，老師的關(guān)心，使他們有親切感、安全感、信任感。

第7篇：天文學(xué)新概念范文

育。數(shù)學(xué)教育是對數(shù)學(xué)教材進(jìn)行教學(xué)法的加工，使學(xué)生更容易理解和掌握數(shù)學(xué)的內(nèi)容、思想和方法的教育活動(dòng)。教育數(shù)學(xué)是為了數(shù)學(xué)教育的需要，對數(shù)學(xué)家的研究成果進(jìn)行再創(chuàng)造，改進(jìn)數(shù)學(xué)的體系和表述形式，使它更加適合于教學(xué)，其本質(zhì)是一種對數(shù)學(xué)的再創(chuàng)造活動(dòng)。

! 數(shù)學(xué)教育與教育數(shù)學(xué)的關(guān)系

數(shù)學(xué)教育要解決的問題：一是教什么？二是怎

樣教？三是為什么這樣教？教什么的問題是一個(gè)課程問題，而課程內(nèi)容是課程的核心要素，課程內(nèi)容是國家課程目標(biāo)從人類的經(jīng)驗(yàn)體系中選擇出來，并按照一定的邏輯順序組織編排而成的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)體系［%］

。課程內(nèi)容的基本要素是知識(shí)。人類科學(xué)文

化知識(shí)是課程內(nèi)容選擇的直接來源?？茖W(xué)文化知識(shí)的發(fā)展速度制約著課程內(nèi)容更新的速度。數(shù)學(xué)作為人類教育的主要課程之一，它的內(nèi)容來源同樣是人類已有的數(shù)學(xué)知識(shí)，亦即數(shù)學(xué)教育靠數(shù)學(xué)提供材料。

然而，人類的知識(shí)總量增長一倍的時(shí)間周期大大縮短：%E 世紀(jì)需要%H" 年；%D 世紀(jì)需要H" 年；!" 世紀(jì)$" 年代需要$" 年；!" 世紀(jì) H" 年代需要 %" 年。知識(shí)無論在內(nèi)容和形式或者是數(shù)量和質(zhì)量的發(fā)展速度都達(dá)到了令人吃驚的速度，僅!" 世紀(jì)A" I#" 年代，人類新發(fā)明的科學(xué)技術(shù)就遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過前! """ 年的總和。數(shù)學(xué)的發(fā)展也不例外，世界上有數(shù)以萬計(jì)的數(shù)學(xué)家，在幾百個(gè)不同的數(shù)學(xué)分支里開掘，不斷地誕生出新概念、新定理、新猜想、新方法、新問題，人們不可能在有限的生命歷程窮盡對他們的學(xué)習(xí)，更何況它們中只會(huì)有少部分會(huì)受到同行專家的青睞，被寫入專著，成為大家學(xué)習(xí)鉆研的基本參考資料［%］。它

們中極少極少的部分，由于其基礎(chǔ)性和重要性，才能進(jìn)入課堂，成為各學(xué)段的課程內(nèi)容。然而，即便是這些內(nèi)容也不能直接被作為課程內(nèi)容，因?yàn)閿?shù)學(xué)家在發(fā)表自己的研究成果時(shí)呈現(xiàn)出來的是一種經(jīng)過嚴(yán)密地演繹和邏輯推理的形式化結(jié)果，掩蓋了發(fā)現(xiàn)和證明時(shí)所經(jīng)歷的繁復(fù)曲折的思考。如果不進(jìn)行從原始文獻(xiàn)到能夠引領(lǐng)初學(xué)者跨越科學(xué)門檻的教程，只是進(jìn)行教學(xué)法上的加工是遠(yuǎn)不能達(dá)到教育目的的。像歐幾里得《幾何原本》中的許多內(nèi)容，在此之前就有了，是歐幾里得對古希臘幾何研究的成果進(jìn)行數(shù)學(xué)上的再創(chuàng)造，如同用一根線將散落著的珍珠串了起來，使這些知識(shí)至今還在人們的頭腦中發(fā)揮著作用。

再如柯西，他對牛頓和萊布尼茲之后積累了!"" 年的微積分研究成果進(jìn)行了再創(chuàng)造的研究，寫出了邁向嚴(yán)密的微積分王國的《分析教程》。還有，代表我國古代數(shù)學(xué)研究成就的《九章算術(shù)》，它本身是對中國秦漢以前數(shù)學(xué)成就的總結(jié)，又影響著后世的數(shù)學(xué)研究和創(chuàng)造，特別是劉徽的《九章算術(shù)注》，更可以看成是對前人研究成果的再創(chuàng)造。以上這些實(shí)例告訴我們，要想實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)教育的目的，首先應(yīng)將數(shù)學(xué)家的研究成果進(jìn)行再創(chuàng)造，把原生態(tài)的數(shù)學(xué)變成教育數(shù)學(xué)，才能使這些數(shù)學(xué)成為代代相傳的真知。

! 數(shù)學(xué)發(fā)展史與數(shù)學(xué)教育

中國是世界數(shù)學(xué)的發(fā)祥地之一。早在公元! 世

紀(jì)，“算經(jīng)十書”就被我國古代的數(shù)學(xué)家完成，并成為長達(dá)近" ### 年的算學(xué)教材。翻開中華民族的文明史冊，數(shù)學(xué)教育史與數(shù)學(xué)發(fā)展史之間互動(dòng)的關(guān)系便清晰可見，數(shù)學(xué)教育在數(shù)學(xué)的產(chǎn)生、積淀和創(chuàng)新的過程中發(fā)揮了巨大的傳承作用，數(shù)學(xué)的發(fā)展又促進(jìn)了數(shù)學(xué)教育這種傳承作用的發(fā)揮?！肚皾h書》即有：

“伏羲畫八卦自數(shù)起”。從殷墟出土的甲骨片上看，當(dāng)時(shí)就有了完善的十進(jìn)制記數(shù)法，可以推斷商朝已經(jīng)開始傳授和學(xué)習(xí)十進(jìn)位值制記數(shù)法了。到了西周正式提出以“禮、樂、射、御、數(shù)、書”為內(nèi)容的“六藝”

教育。藝者，技藝，把數(shù)學(xué)當(dāng)作一種技藝來傳授。因此，古代數(shù)學(xué)發(fā)展就被賦予實(shí)用性和算法化的特點(diǎn)，使計(jì)算成為數(shù)學(xué)和數(shù)學(xué)教育的核心。數(shù)學(xué)因其在貿(mào)易、治水、工具制作、田地計(jì)算、管理、建筑、手工業(yè)、天文歷法等方面應(yīng)用的廣泛性，推動(dòng)著數(shù)學(xué)本身以及數(shù)學(xué)教育的發(fā)展。古代數(shù)學(xué)的發(fā)展首推在漢代完成的《九章算術(shù)》。九章算術(shù)中的問題幾乎都來自社會(huì)生產(chǎn)、生活實(shí)踐。"$! 個(gè)問題及答案，還有 "#"個(gè)術(shù)（算法）。“術(shù)”是一類問題的共同解法，有了“術(shù)”，就可以用它來指導(dǎo)人們的實(shí)踐，解決一系列的問題。“術(shù)”的這種作用從另一方面又推動(dòng)了“術(shù)”的研究。魏、晉、南、北、朝時(shí)期，劉徽的《九章算術(shù)注》、《海島算經(jīng)》、祖沖之得出的% 位有效數(shù)字的圓周率等都是傳統(tǒng)數(shù)學(xué)在“術(shù)”方面的最高成就。

隋唐時(shí)期，以皇帝的名義欽定 &# 種數(shù)學(xué)教科書即《周髀算經(jīng)》、《九章算術(shù)》、《孫子算經(jīng)》、《五曹算經(jīng)》、《夏侯陽算經(jīng)》、《張丘建算經(jīng)》、《海島算經(jīng)》、《五經(jīng)算術(shù)》、《綴術(shù)》、《輯古算經(jīng)》，總稱為“算經(jīng)十書”，并被之后歷代沿用為經(jīng)典教科書［&］

。數(shù)學(xué)教

育的這一空前發(fā)展為數(shù)學(xué)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，為宋、遼、金、元時(shí)期數(shù)學(xué)人才輩出創(chuàng)造了先決條件。在宋、遼、金、元時(shí)期產(chǎn)生了一大批杰出的數(shù)學(xué)家和數(shù)學(xué)教育家，取得了具有世界歷史意義的數(shù)學(xué)成果。

賈憲的增乘開方法，秦九韶的《數(shù)書九章》與高次方程數(shù)值解，李冶的《測圓海鏡》與天元術(shù)，朱世杰的《四元玉鑒》與高次聯(lián)立方程組，楊輝的《詳解九章算法》、縱橫圖、垛積術(shù)等，這些光輝的數(shù)學(xué)著作和科研成果把我國傳統(tǒng)的實(shí)用性算法體系提升到了抽象性算法體系的高度［"］

。明代是中國封建社會(huì)的

晚期，商品經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，致使數(shù)學(xué)教育向?yàn)樯虡I(yè)服務(wù)的實(shí)用方向發(fā)展，珠算教育大為普及，使珠算成了數(shù)學(xué)教育的主流。隨著社會(huì)矛盾激化，實(shí)行文化專制，排斥數(shù)學(xué)研究，嚴(yán)禁民間習(xí)歷法，導(dǎo)致宋、元時(shí)期創(chuàng)造的高深數(shù)學(xué)失傳，中斷了中國抽象性算法體系的發(fā)展。這種數(shù)學(xué)發(fā)展上的中斷，必然影響數(shù)學(xué)教育的發(fā)展層次。到了清代前期由于西方數(shù)學(xué)的傳入，開始了中西數(shù)學(xué)融合的過程，更由于康熙等皇帝的重視，數(shù)學(xué)教育有了一定的發(fā)展，但在地方和民間的數(shù)學(xué)教育仍以珠算為主?；仡檾?shù)學(xué)與數(shù)學(xué)教育走過的歷程，的確數(shù)學(xué)發(fā)展與數(shù)學(xué)教育的發(fā)展水平是休戚相關(guān)的。

# 數(shù)學(xué)教育與數(shù)學(xué)發(fā)展

數(shù)學(xué)發(fā)展的歷史也是教育數(shù)學(xué)發(fā)展的歷史。翻

看中國古代數(shù)學(xué)發(fā)展的歷史，不難找到教育數(shù)學(xué)的痕跡。如開始于西周的算籌記數(shù)在長期的計(jì)算過程中，人們發(fā)現(xiàn)不同位值的相鄰數(shù)字之間容易混雜錯(cuò)落，于是創(chuàng)造了縱式和橫式，即個(gè)位、百位、萬位的籌用縱式，十位、千位、十萬位的籌用橫式，其余各位依此類推［"］

。像這樣對知識(shí)的改造，其初衷是為了更

好地傳承和為數(shù)學(xué)教育服務(wù)。再如，劉歆（前 ’#—"(）是漢代名儒及數(shù)學(xué)家，通樂律、歷法。其《三統(tǒng)歷》提出“歲星超辰”算法以改進(jìn)歲星（木星）周期的計(jì)算［"］

。還有，劉徽的《九章算術(shù)注》就是劉徽把

《九章算術(shù)》注釋成以應(yīng)用問題集為形式，以籌算為工具，以“術(shù)”為中心，密切聯(lián)系實(shí)際的數(shù)學(xué)教育體系［"］

。在清代乾隆、嘉慶年間的乾嘉學(xué)派校注數(shù)學(xué)

典籍，不但保存和挖掘了中國古代優(yōu)秀的數(shù)學(xué)遺產(chǎn)，而且經(jīng)校注后學(xué)者易于理解，有利于數(shù)學(xué)教學(xué)使用［"］

。事實(shí)上，因?yàn)橹袊鴤鹘y(tǒng)數(shù)學(xué)是以解決問題為

出發(fā)點(diǎn)的，實(shí)用是它的一大特點(diǎn)。根據(jù)《考工記》的記述，手工業(yè)需要相當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)知識(shí)和把知識(shí)用于實(shí)際的“技藝”。興修水利包含著對人們在測量、選線、規(guī)劃、施工、籌備物資等方面的知識(shí)和許多技術(shù)要求，這其中有許多知識(shí)和“技藝”均與數(shù)學(xué)知識(shí)有關(guān)，但無論是技藝還是數(shù)學(xué)知識(shí)都是在師徒間個(gè)別傳遞的。這種傳遞必然包含了教師對數(shù)學(xué)知識(shí)及把數(shù)學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際的“技藝”的個(gè)人整合，亦即這些知識(shí)或“技能”被師傅（老師）用他個(gè)人的實(shí)踐和認(rèn)識(shí)改造后，以更易于學(xué)生接受和理解傳授?？梢哉f，凡是被傳承下來的知識(shí)，在傳承的過程中，都?xì)v經(jīng)了一個(gè)被改造的過程。對數(shù)學(xué)而言，就是將數(shù)學(xué)變成教育數(shù)學(xué)的過程。此過程因?yàn)樘N(yùn)涵著對數(shù)學(xué)本身的探究，有所新發(fā)現(xiàn)就是一種必然，也勢必推動(dòng)數(shù)學(xué)的發(fā)展；反之，數(shù)學(xué)的發(fā)展又使教育數(shù)學(xué)獲得發(fā)展的動(dòng)力。

! 結(jié) 語

數(shù)學(xué)的發(fā)展與數(shù)學(xué)教育的發(fā)展是互為前提的，

教育數(shù)學(xué)是二者溝通的橋梁，它的發(fā)展依賴于數(shù)學(xué)的發(fā)展和數(shù)學(xué)教育的發(fā)展，同時(shí)它的發(fā)展既推動(dòng)數(shù)學(xué)自身的發(fā)展又推動(dòng)數(shù)學(xué)教育的發(fā)展。因此，數(shù)學(xué)發(fā)展、數(shù)學(xué)教育、教育數(shù)學(xué)三者是相輔相成、三位一體的?，F(xiàn)階段，數(shù)學(xué)教育應(yīng)從數(shù)學(xué)發(fā)展史和教育數(shù)學(xué)兩個(gè)角度著手：一方面結(jié)合教育現(xiàn)實(shí)開展校本化的課程開發(fā)；另一方面可以結(jié)合數(shù)學(xué)發(fā)展的歷史，讓學(xué)生體會(huì)知識(shí)產(chǎn)生發(fā)展的歷程，及數(shù)學(xué)家的艱辛勞動(dòng)，從宏觀上形成個(gè)人對知識(shí)的把握。

!）教育數(shù)學(xué)的思想進(jìn)行校本化的課程開發(fā)

（"#$%%&’()"*+ #,--.#,&,/）。其思想源于 01 世紀(jì)21—31 年代的西方發(fā)達(dá)國家，主要是針對課程編制者、課程實(shí)施者和課程評價(jià)者之間的脫節(jié)以及由此產(chǎn)生的各種弊端。它的開發(fā)者是學(xué)校中的部分教師、全體教師，或者是學(xué)校與其他機(jī)構(gòu)的合作；開發(fā)的課程范圍，既可涉及部分課程，也可涉及學(xué)校的全部課程；就開發(fā)的程度而言，除了新編課程（全新開發(fā)），學(xué)校或教師選擇、改編的課程，也屬校本課程之列。所以，它包含兩層含義：一是使國家和地方課程校本化，即學(xué)校和教師通過選擇、改編、整合、補(bǔ)充、拓展等方式，對國家課程和地方課程進(jìn)行再加工，使之更符合本校學(xué)生的特點(diǎn)和需要；二是學(xué)校設(shè)計(jì)開發(fā)新的課程。本文所說的校本課程開發(fā)主要指學(xué)校和教師通過選擇、改編、整合、補(bǔ)充、拓展等方式，對課程進(jìn)行再加工，使人類數(shù)千年積累的數(shù)學(xué)知識(shí)體系更符合本校學(xué)生的特點(diǎn)和需要，使學(xué)生容易接受。如何開展此項(xiàng)工作？利用集體的智慧，將教師從長期處于孤軍奮戰(zhàn)的境地解放出來，將教師對教材知識(shí)的再創(chuàng)造顯性化，共同找尋出一種較優(yōu)的數(shù)學(xué)概念的表達(dá)方式，使數(shù)學(xué)知識(shí)的邏輯結(jié)構(gòu)更適合學(xué)生理解和掌握。找尋一種更優(yōu)的解題方法或解題模式，以幫助學(xué)生掌握知識(shí)、獲得技能、發(fā)展能力。

例如，學(xué)習(xí)一元微分不變性時(shí)，不妨順勢滲入換元的思想，一可讓學(xué)生易于理解這條性質(zhì)，二可為換元積分法做理論和方法上的準(zhǔn)備。經(jīng)過諸如這樣的教材處理并在實(shí)踐中結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)實(shí)際，進(jìn)行教材處理及教學(xué)方法上的反思，再交流、再實(shí)踐，再反思，逐步完善，最后以集體形式完成校本課程的開發(fā)，達(dá)到課程學(xué)習(xí)的目的。

0）文化是一切非自然的、由人類所創(chuàng)造的事物或?qū)ο?。?shù)學(xué)的對象并不是自然界的客觀實(shí)在物，數(shù)學(xué)是數(shù)學(xué)家在長期實(shí)踐中創(chuàng)造出來的，因此，數(shù)學(xué)是人類的發(fā)明，故數(shù)學(xué)是一種文化。文化的一個(gè)重要特征就是具有歷史性，數(shù)學(xué)也不例外，任何時(shí)期的某一數(shù)學(xué)成果都不是某一時(shí)間的偶然產(chǎn)物，都伴隨著歷史的積淀。“數(shù)學(xué)的過去被永遠(yuǎn)地同化在它的現(xiàn)在和將來，這使得數(shù)學(xué)成為一個(gè)逐漸累積的科學(xué)”［4］

。!561 年，英國科學(xué)促進(jìn)協(xié)會(huì)主席格來舍在

就任演講中精辟地指出：“任何試圖將一門學(xué)科與它的歷史割裂開來的話，我們確信沒有哪一門學(xué)科比數(shù)學(xué)損失得更多”［7］

。在 !651 年羅馬國際數(shù)學(xué)

家大會(huì)上，法國數(shù)學(xué)家龐加來在其大會(huì)報(bào)告中指出：

“如果我們要預(yù)見數(shù)學(xué)的將來，適當(dāng)?shù)耐緩绞茄芯窟@門科學(xué)的歷史和現(xiàn)狀”［8］

等等。對數(shù)學(xué)史在數(shù)學(xué)

教育中價(jià)值的認(rèn)識(shí)如：外爾曾說“除了天文學(xué)以外，數(shù)學(xué)是所有學(xué)科中最古老的一門科學(xué)。如果不去追溯自古希臘以來各個(gè)時(shí)代所發(fā)現(xiàn)與發(fā)展起來的概念、方法和結(jié)果，我們就不能理解前 81 年數(shù)學(xué)的目標(biāo)，也不能理解它的成就”［4］

。美國數(shù)學(xué)家和數(shù)學(xué)

史家克萊因認(rèn)為“每一位中學(xué)和大學(xué)數(shù)學(xué)教師都應(yīng)該知道數(shù)學(xué)史，有許多理由，但最重要的一條理由或許是：數(shù)學(xué)史是教學(xué)的指南”［2］

。對于數(shù)學(xué)史的數(shù)

學(xué)教育意義，早在01 世紀(jì)31 年代，西方數(shù)學(xué)家就已有共識(shí)：利用數(shù)學(xué)史可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)精神，啟發(fā)形式的人格成長，預(yù)見學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展，指導(dǎo)并豐富教師的課堂教學(xué)，促進(jìn)學(xué)生對數(shù)學(xué)的理解和對數(shù)學(xué)價(jià)值的認(rèn)識(shí)，構(gòu)筑數(shù)學(xué)與人文之間的橋梁等等［3］

。所以，我們在講授數(shù)學(xué)課程

第8篇：天文學(xué)新概念范文

關(guān)鍵詞：物理學(xué)史；興趣；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；人生觀；教育價(jià)值

中圖分類號：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號：1003-6148（2013）2（S）-0014-3

《高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》明確提出，高中物理的課程目標(biāo)是旨在提高全體學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，從“知識(shí)與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀”三個(gè)維度來培養(yǎng)學(xué)生。而物理學(xué)史對實(shí)現(xiàn)新課程的三維目標(biāo)發(fā)揮著不可替代的功能。物理學(xué)史體現(xiàn)了人類探索和逐步認(rèn)識(shí)物理世界的現(xiàn)象、特性、規(guī)律和本質(zhì)的歷程，在物理教學(xué)中通過展現(xiàn)歷史上物理學(xué)家探索物理世界奧秘的艱辛歷程。可以讓學(xué)生從物理學(xué)發(fā)展的歷史中領(lǐng)悟到科學(xué)的本質(zhì)、人性、思想、方法和精神，從而全面提高學(xué)生的人文素質(zhì)、科學(xué)素質(zhì)、創(chuàng)新素質(zhì)和思想素質(zhì)。因此應(yīng)該重視物理學(xué)史在新課程改革中的應(yīng)用，充分發(fā)揮物理學(xué)史的現(xiàn)代教育價(jià)值。

一本物理教科書實(shí)際上就是一部物理學(xué)發(fā)展史的縮影。在新課標(biāo)下的物理教學(xué)中加強(qiáng)物理學(xué)史教育，展現(xiàn)歷史上物理學(xué)家探索物理世界奧秘的艱辛歷程，以其中的歡樂、困惑、驚奇和哲理去感染學(xué)生。把物理知識(shí)的邏輯展開與物理學(xué)認(rèn)識(shí)的歷史發(fā)展有機(jī)結(jié)合起來，將物理教學(xué)過程設(shè)計(jì)成“凝固的文化激活”的過程，讓文化傳播和學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)化成為歷史上的創(chuàng)造者與今天的學(xué)習(xí)者之間的對話。讓學(xué)生以物理學(xué)家認(rèn)識(shí)世界的本來面目去認(rèn)識(shí)世界，確立物理學(xué)的歷史意識(shí)，這將是一件很有意義的工作。

1 激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。樹立勇于探索的獻(xiàn)身精神

將科學(xué)理論的建立，科學(xué)發(fā)現(xiàn)的過程，科技發(fā)明對人類社會(huì)發(fā)展的貢獻(xiàn)用生動(dòng)事例展示給學(xué)生。并通過了解物理學(xué)家的生平、各學(xué)派間的爭端以及尚未解開的物理課題來激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，讓學(xué)生從中學(xué)到物理學(xué)家嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和科學(xué)的思維方法，不斷提高自身的科學(xué)素質(zhì)、養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。

例如伽利略在教堂里面對擺動(dòng)的吊燈注目凝想；阿基米德在澡盆中頓悟浮體規(guī)律；愛迪生坐在雞窩里“孵蛋”；少年時(shí)代的愛因斯坦陷入“追光”問題的深思……等等傳說，我們在物理教學(xué)中未嘗不可運(yùn)用類似的史料來讓科學(xué)家“現(xiàn)身說法”，這對新課的引入、重點(diǎn)難點(diǎn)的突破、后進(jìn)學(xué)生的激勵(lì)都是大有裨益的。比如，在講述磁現(xiàn)象時(shí)，我們就可用孩提時(shí)代的愛因斯坦在看過父親拿來的一只羅盤后，便喚起他探索自然奧秘的好奇心、“打破砂鍋問到底”的求知精神，以之誘導(dǎo)學(xué)生透過物理現(xiàn)象，尋求其本質(zhì)規(guī)律。又如。1820年奧斯特所做的著名的電流磁效應(yīng)實(shí)驗(yàn)，在過去很長一段時(shí)間內(nèi)被誤傳為一次“偶然的機(jī)遇”。其實(shí)，這正是奧斯特在統(tǒng)一自然力思想的啟迪下孜孜以求的必然結(jié)果。若無濃厚的興趣和堅(jiān)強(qiáng)的毅力是難以成功的，此例同樣能給學(xué)生以深刻的啟發(fā)和教育。

2 讀史使人明智，激發(fā)愛國熱情

英國哲學(xué)家培根的名言：“讀史使人明智。”對于現(xiàn)在的高中生，在學(xué)校教育中他們吸收了科學(xué)的知識(shí)，但常常沒有體會(huì)到科學(xué)的思想和精神，而無法體會(huì)科學(xué)的真諦和魅力，對科學(xué)的學(xué)習(xí)表現(xiàn)為無動(dòng)于衷。所以若能引導(dǎo)學(xué)生回顧科學(xué)的歷史，在學(xué)習(xí)和接受科學(xué)知識(shí)的同時(shí)接受科學(xué)的思想和精神，從而變得深思熟慮、深謀遠(yuǎn)慮。

我國是世界四大文明古國之一，在物理學(xué)的理論和實(shí)踐方面有著輝煌的成就。例如，在理論著作中，《墨經(jīng)》對力學(xué)、光學(xué)的論述；《天工開物》關(guān)于簡單機(jī)械的記述；《夢溪筆談》對磁角的論述等在當(dāng)時(shí)都是遙遙領(lǐng)先于世界各國，就是在今天仍有參考價(jià)值。在實(shí)用技術(shù)方面，更是不勝枚舉。指南針、地球儀、渾天儀、船閘、石拱橋、火箭等，都是我國最早發(fā)明的。還有中國古籍《尚書緯-考靈曜》中關(guān)于相對性概念的敘述“地恒動(dòng)而人不知，譬如人在大舟中閉牖而坐，舟行而人不覺?！本驮缬谫だ躁P(guān)于封閉船艙內(nèi)發(fā)生的力學(xué)現(xiàn)象的一段描述至少約一千五百余年。又如，高一學(xué)生學(xué)過牛頓三大定律后，深為牛頓的驚人成就所拜服，倘若物理教師能針對學(xué)生的這種贊佩心理而引出遠(yuǎn)在兩千年以前墨翟所著《墨經(jīng)》一書中早有“力，形之所以奮也”（形，指物體，奮就是加速的意思），“力，重之謂”（物體有重量，是力的表現(xiàn)之一）等論述，即令學(xué)生嘆為觀止，強(qiáng)烈的民族自豪感將油然而生。介紹我國在物理學(xué)方面對世界的杰出貢獻(xiàn)?？梢允箤W(xué)生了解祖國古代燦爛文化，激發(fā)他們的民族自尊心和自豪感。以我們祖先在物理學(xué)方面的真知灼見，以及解放后我國物理學(xué)突飛猛進(jìn)發(fā)展的偉大成就對學(xué)生進(jìn)行開導(dǎo)，兼而能收到愛國主義教育，振奮民族精神之效。在我國古代文明的智慧寶庫里，關(guān)于這方面的史料是異常豐富的。

3 展示實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)操作技巧，重視實(shí)驗(yàn)在物理學(xué)中的地位和作用

物理學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)?？v橫物理學(xué)史，每一個(gè)理論的產(chǎn)生與發(fā)展都是建立在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，而每一次物理學(xué)發(fā)展所經(jīng)歷的理論上的大綜合和大統(tǒng)一，都伴隨著實(shí)驗(yàn)技術(shù)與實(shí)驗(yàn)思想的進(jìn)步。在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，要說明實(shí)驗(yàn)的背景、條件、手段、方法和過程，更要闡明實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思想和研究處理問題的方法、闡明實(shí)驗(yàn)與理論的關(guān)系以及實(shí)驗(yàn)所做出的重大歷史貢獻(xiàn)，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到物理實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)研究的最重要的工具，是物理實(shí)踐活動(dòng)的最重要的手段，領(lǐng)悟到物理實(shí)驗(yàn)對物理理論的產(chǎn)生、發(fā)展和驗(yàn)證都有決定性的作用，從而深切理解實(shí)驗(yàn)在物理學(xué)中的地位和作用。

例如電磁感應(yīng)現(xiàn)象的教學(xué)，教師可提供給學(xué)生一些實(shí)驗(yàn)器材。將教學(xué)過程設(shè)計(jì)成為學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、自主選擇器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、自主尋找產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件，讓他們像科學(xué)家那樣去思考、探究和遭受曲折，同時(shí)適當(dāng)介紹物理學(xué)史上的曲折歷程使學(xué)生領(lǐng)悟探究過程的艱辛和電磁感應(yīng)現(xiàn)象的本質(zhì)。奧斯特發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)不久，安培、科拉頓和法拉第等科學(xué)家都相繼提出了利用磁產(chǎn)生電的設(shè)想，但他們開始都未意識(shí)到這是個(gè)“動(dòng)態(tài)”效應(yīng)。安培認(rèn)為，只要在導(dǎo)體附近有一強(qiáng)電流或強(qiáng)磁體，導(dǎo)體中就會(huì)感應(yīng)出電流，他進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)但沒有成功。法拉第在很長一段時(shí)間內(nèi)的想法與安培的想法大致是一樣的，他做的許多實(shí)驗(yàn)都失敗了。直到1881年8月以后，才意識(shí)到這可能是一種“動(dòng)態(tài)”效應(yīng)，終于發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象。而克拉頓在法拉第發(fā)現(xiàn)之前，曾做過這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)：他把一個(gè)螺線管與電流計(jì)相連接，為了避免實(shí)驗(yàn)時(shí)磁鐵對電流計(jì)指針的影響，他將電流計(jì)放在另一個(gè)房間。實(shí)驗(yàn)時(shí)，他將磁鐵插入或抽出線圈以后，再跑到另一個(gè)房間去觀察電流計(jì)指針的變化，結(jié)果當(dāng)然什么也看不到了。他哪里知道，就在他從一個(gè)房間跑到另一個(gè)房間的過程中，電流計(jì)的指針早已恢復(fù)原狀了。在教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生對上述歷史探究過程的再探究，學(xué)生對電磁感應(yīng)現(xiàn)象的“動(dòng)態(tài)”效應(yīng)的理解就更為深刻了。

4 追尋科學(xué)家的足跡。獲取研究的方法

物理學(xué)的思想和方法是在物理學(xué)發(fā)展過程中，在物理學(xué)家長期的科學(xué)實(shí)踐中，逐步摸索、積累、形成和發(fā)展起來的，是人類智慧的結(jié)晶。它已經(jīng)滲透到許多學(xué)科的研究中去，成為現(xiàn)代科學(xué)研究和處理問題的重要思想和方法。學(xué)生了解和掌握這些思想和方法，對于今后從事任何研究和工作，對于解決和處理各種問題，都是很有用的，是終生受益的。

例如伽利略通過邏輯推理和實(shí)驗(yàn)方法發(fā)現(xiàn)了自由落體定律、利用理想斜面實(shí)驗(yàn)的方法得到了慣性定律；牛頓用實(shí)驗(yàn)觀察方法和歸納方法研究光的色散現(xiàn)象、運(yùn)用數(shù)學(xué)方法和綜合方法得到萬有引力定律和力學(xué)三定律：庫侖和歐姆分別運(yùn)用類比研究方法得到了庫侖定律和歐姆定律：愛因斯坦運(yùn)用直覺思維和理想實(shí)驗(yàn)方法創(chuàng)立了相對論等等。通過展現(xiàn)物理學(xué)家揭開自然界之謎和艱難的探索歷程，使學(xué)生感受到他們用有效的方法一步一步地掀開遮蔽真理的神秘面紗的那種科學(xué)發(fā)現(xiàn)的震撼與激動(dòng)，從身臨其境的體驗(yàn)感知中，獲得科學(xué)方法論思想的熏陶與升華。

5 了解物理學(xué)發(fā)展過程，學(xué)會(huì)批判繼承和發(fā)展創(chuàng)新

物理學(xué)發(fā)展的歷史向我們昭示了這樣一條真理：有懷疑的思考，即力求以發(fā)展、變化、聯(lián)系的思想為標(biāo)準(zhǔn)來裁決和審視一切科學(xué)假說與科學(xué)理論。不迷信權(quán)威，這是科學(xué)能不斷向前發(fā)展的動(dòng)力。然而在現(xiàn)實(shí)的物理教學(xué)中，在紛至沓來的新概念、新術(shù)語、新公式、新定律面前，學(xué)生逐漸形成了這樣的觀念：這就是真理，學(xué)習(xí)它、記住它。久而久之，歷史性的、進(jìn)化著的科學(xué)理論被神圣化、教條化。這種以灌輸為目的的教學(xué)不自覺地剝奪了學(xué)生的懷疑和批判精神，致使大多數(shù)學(xué)生對科學(xué)家和科學(xué)理論永遠(yuǎn)懷著一種崇敬心情。這種心情扼殺了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題的積極性，從而抑制了學(xué)生的科學(xué)精神和創(chuàng)新能力。

在物理學(xué)發(fā)展的進(jìn)程中，有許多史實(shí)向我們表明，物理學(xué)家的批判精神，是促使物理學(xué)向前發(fā)展的動(dòng)力，如伽利略對亞里士多德的懷疑和批判，了錯(cuò)誤的落體定律和強(qiáng)迫運(yùn)動(dòng)定律，得出了慣性定律，為牛頓力學(xué)的建立打下了理論基礎(chǔ)；愛因斯坦拋棄了牛頓的絕對時(shí)空觀，得出了相對論；普朗克否定了傳統(tǒng)的能量是連續(xù)的觀點(diǎn)，得出了量子論……在物理教學(xué)中滲透這些物理學(xué)批判性發(fā)展的精彩事例，能促使學(xué)生養(yǎng)成獨(dú)立思考的習(xí)慣，提高善于提出科學(xué)問題的靈性和聰慧，使他們的思想沉浸在好奇之中。沒有任何一個(gè)物理學(xué)理論可以被看作是最終完美的，因?yàn)樗膬?nèi)容的有限性總是和可能觀察到的無限豐富多樣性相對立，人們在一定條件下對物理學(xué)的認(rèn)識(shí)只能是近似的、相對的。這種有意識(shí)地對學(xué)生進(jìn)行辨證唯物主義真理觀的教育。能清除學(xué)生對物理學(xué)知識(shí)絕對化、僵化的理解，也可以防止學(xué)生不加限制地機(jī)械搬用物理定律、公式去解決問題，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。

6 彌補(bǔ)傳統(tǒng)物理教學(xué)的人文缺陷，教導(dǎo)學(xué)生樹立正確的人生觀、價(jià)值觀回報(bào)社會(huì)

在傳統(tǒng)的物理教學(xué)中，注重的是知識(shí)的傳授和技能訓(xùn)練，所謂的“上課教條條、課后背條條、回家用條條、考試考條條”，就是這種教育的真實(shí)寫照。而新課程改革在觀念上更注重知識(shí)面的拓展，注重學(xué)生探究能力的培養(yǎng)，關(guān)注將人文的因素滲透到其中。美國物理學(xué)家和物理教育家拉比認(rèn)為：“只有把科學(xué)和人文融為一體，我們才能期望達(dá)到與我們時(shí)代和我們這一代相稱的智慧的頂點(diǎn)?！?/p>

物理學(xué)的發(fā)展與哲學(xué)、數(shù)學(xué)、天文學(xué)等學(xué)科都具有密切關(guān)系。在物理學(xué)的發(fā)展歷程中，如果沒有對數(shù)。開普勒難以建立開普勒三定律；沒有微積分，牛頓就難以得到萬有引力定律；沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)，無法發(fā)展分子運(yùn)動(dòng)論；奧斯特是受康德哲學(xué)的啟發(fā)，堅(jiān)信電力和磁力有共同的根源，才發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)等。在教學(xué)中介紹這些相關(guān)的歷史案例，有利于使學(xué)生認(rèn)識(shí)到物理學(xué)知識(shí)及其發(fā)展與其它學(xué)科知識(shí)有著密切的聯(lián)系。

物理學(xué)的發(fā)展對社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展也產(chǎn)生巨大影響。特別是近代以來歷次物理學(xué)重大進(jìn)展通過技術(shù)革命為中介轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，從而推動(dòng)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，并最終引發(fā)社會(huì)革命。從蒸汽時(shí)代到電力時(shí)代、電子和原子能時(shí)代以至現(xiàn)今的信息時(shí)代的生動(dòng)歷史，更會(huì)使學(xué)生深刻了解科學(xué)技術(shù)的巨大社會(huì)功能。同時(shí)，也要讓學(xué)生了解科學(xué)技術(shù)進(jìn)步所帶來的負(fù)面效應(yīng)，如環(huán)境污染、生態(tài)失調(diào)、自然資源過度消耗以及最初以殺人武器出現(xiàn)的原子彈等等，體會(huì)到科學(xué)技術(shù)的“雙刃劍效應(yīng)”。

居里夫人和她的女兒長期從事核物理研究，將自己畢生的精力奉獻(xiàn)給了科學(xué)事業(yè)和自己的祖國，并三次獲得了諾貝爾獎(jiǎng)，最后均因長期接觸放射物質(zhì)而死于白血病，因而人文精神也可以說是一種獻(xiàn)身精神。人文精神還體現(xiàn)為團(tuán)結(jié)、合作、民主的精神，曾任卡文迪什實(shí)驗(yàn)室主任的湯姆孫總是把他所知道的和所能想到的全部告訴助手和學(xué)生，甚至把他自己設(shè)計(jì)的方案無代價(jià)的給予學(xué)生，在他任期內(nèi)共培養(yǎng)了84位物理學(xué)教授，27名英國皇家學(xué)會(huì)會(huì)員，諾貝爾獎(jiǎng)獲得者7人。教學(xué)中將這些物理學(xué)史內(nèi)容與物理知識(shí)相融合，其中蘊(yùn)涵的科學(xué)家充滿人文主義的態(tài)度和精神將激起學(xué)生心靈的震撼。

物理學(xué)發(fā)展史是一幅理論與實(shí)驗(yàn)交叉、失敗與成功并存、邏輯與非邏輯思維并用的豐富多彩的畫面，是一部跌宕起伏、曲折前進(jìn)的英雄樂章。物理學(xué)家的生平事跡、高尚情操、成功與挫折、智慧與幽默、分歧與爭論，物理學(xué)思想與方法的演變、物理學(xué)發(fā)展跳動(dòng)的脈搏，都可以喚起學(xué)生強(qiáng)烈的好奇心和奮發(fā)向上的激情，引起濃厚的興趣和積極的思考。物理學(xué)史將會(huì)把科學(xué)家在探索過程中的智慧之光帶給學(xué)生，從而為科學(xué)而獻(xiàn)身。

參考文獻(xiàn)：

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第9篇：天文學(xué)新概念范文

〔關(guān)鍵詞〕 科學(xué)創(chuàng)造，表征，語言，邏輯，想象

〔中圖分類號〕N34 〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕A 〔文章編號〕1004-4175（2014）01-0031-05

〔收稿日期〕 2013-11-16

〔基金項(xiàng)目〕 國家社會(huì)科學(xué)基金項(xiàng)目（12BZX018），負(fù)責(zé)人魏屹東。

〔作者簡介〕 魏屹東（1958-），男，山西永濟(jì)人，山西大學(xué)科學(xué)技術(shù)哲學(xué)研究中心、山西大學(xué)哲學(xué)社會(huì)學(xué)學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師，主要研究方向?yàn)檎J(rèn)知哲學(xué)。

今日之世界，可以說是科學(xué)技術(shù)化的世界，人們的生活、工作和學(xué)習(xí)的方方面面，社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的方方面面，都與科學(xué)技術(shù)密切相關(guān)。根本原因在于科學(xué)技術(shù)具有創(chuàng)造性（包括發(fā)明與發(fā)現(xiàn)）的特質(zhì)?？茖W(xué)創(chuàng)造性是人類特有的。科學(xué)發(fā)展史表明：在創(chuàng)造過程中，人類無疑會(huì)使用語言和邏輯，會(huì)運(yùn)用記憶和想象。那么，什么是創(chuàng)造性，其范圍是什么？語言和邏輯在其中起什么作用？科學(xué)與技術(shù)在創(chuàng)造性方面有什么區(qū)別，二者如何互動(dòng)？如何進(jìn)行科學(xué)創(chuàng)造，如何對其表征？這些問題無疑是格外重要的，它們也正是本文要著力探討的。

一、創(chuàng)造性的范圍與表征

就人類的生存范圍而言，人類生活在兩個(gè)世界：一個(gè)是固有世界或者實(shí)在世界，也就是經(jīng)驗(yàn)領(lǐng)域；另一個(gè)是超驗(yàn)世界，也就是形而上的精神領(lǐng)域。前者的表現(xiàn)形式主要是世俗社會(huì)或者人們的常識(shí)世界；后者的表現(xiàn)形式主要是宗教，還可以加上形而上學(xué)哲學(xué)。

對科學(xué)來說，其研究對象決定了它主要存在于固有世界或?qū)嵲谑澜绶秶?，也就是說，科學(xué)的研究對象是實(shí)在世界的各個(gè)方面，比如物理的、生物的、化學(xué)的，等等。人類發(fā)展史和科學(xué)發(fā)展史表明：經(jīng)驗(yàn)的實(shí)在性以三個(gè)支柱——語言、邏輯和科學(xué)為基礎(chǔ) 〔1 〕 （P3 ）。沒有人能夠準(zhǔn)確知道促進(jìn)人類交流的語言何時(shí)出現(xiàn)，距今最少應(yīng)該有十萬年；人類文化的第一個(gè)書寫記錄大約出現(xiàn)在距今一萬年前，這是集體記憶的開端；邏輯距今約2500年，由艾皮門尼德（Epimenide）提出，而科學(xué)的出現(xiàn)距今不過400多年，由伽利略開始?？梢?，語言的出現(xiàn)最早，邏輯和科學(xué)是基于語言的。沒有語言，也就談不上邏輯和科學(xué)。在這個(gè)意義上，語言具有優(yōu)先性，沒有語言，我們就無法進(jìn)行表征和交流，更談不上科學(xué)的發(fā)展了。

反過來說，科學(xué)不能先于邏輯產(chǎn)生，邏輯不能先于書面語言形成，書面語言也不能先于口語而產(chǎn)生，而口語的形成肯定經(jīng)歷了一個(gè)漫長的肢體語言過程。這充分說明，科學(xué)的產(chǎn)生離不開語言和邏輯，科學(xué)作為人類的主要認(rèn)知方式，表明認(rèn)知的發(fā)展與語言密切相關(guān)。假如沒有語言，就不會(huì)有科學(xué)，因?yàn)槲覀儫o法表征科學(xué)。

當(dāng)然，在日常生活中，當(dāng)我們說“語言”時(shí)，事實(shí)上，我們很少使用邏輯，科學(xué)在其中也不起任何作用。對我們?nèi)祟悂碚f，語言就意味著文學(xué)、音樂、藝術(shù)、經(jīng)濟(jì)、政治等，這些學(xué)科在沒有發(fā)現(xiàn)邏輯和科學(xué)之前業(yè)已存在。也就是說，表征語言的文學(xué)、音樂、藝術(shù)、經(jīng)濟(jì)、政治等比邏輯和科學(xué)的出現(xiàn)要早得多，它們是邏輯和科學(xué)形成的基礎(chǔ)。在這個(gè)意義上，科學(xué)的創(chuàng)造性與這些看似無關(guān)的學(xué)科有著千絲萬縷的聯(lián)系，只是我們沒有意識(shí)到而已。因此，我們可以說，文學(xué)、音樂、藝術(shù)、經(jīng)濟(jì)、政治等是邏輯和科學(xué)的基礎(chǔ)。

意大利物理學(xué)家茲奇奇（A.Zichichi）認(rèn)為，存在范圍由創(chuàng)造性（creativity）、支配（leadership）、創(chuàng)新支配（innovative leadership）和動(dòng)機(jī)（motivation）來描述。創(chuàng)造是指產(chǎn)生以前從來不知道或者沒有被看見或被觀察到事物的能力。支配是指激發(fā)和激勵(lì)人們的能力。創(chuàng)新支配是激發(fā)和激勵(lì)人們做出創(chuàng)造行為的能力。動(dòng)機(jī)是達(dá)到目標(biāo)的動(dòng)力 〔1 〕 （P4 ）。在他看來，在人類活動(dòng)的經(jīng)驗(yàn)范圍，語言、邏輯和科學(xué)都需要?jiǎng)?chuàng)造性、支配和動(dòng)機(jī)，其中創(chuàng)造性是最難的。也就是說，在人類活動(dòng)中，創(chuàng)造性普遍存在于語言、邏輯和科學(xué)中。正因?yàn)閯?chuàng)造性最難，所以在語言、邏輯和科學(xué)的產(chǎn)生過程中，創(chuàng)造性就成為人類認(rèn)知活動(dòng)的核心。

在語言中，創(chuàng)造性是通過審美學(xué)、公共訴求、成功等表征的，人們常說的“滿足具體的形式審美標(biāo)準(zhǔn)”，“具有社會(huì)價(jià)值”，“漂亮”等，就是創(chuàng)造性的具體體現(xiàn)，它們強(qiáng)化了創(chuàng)造性的必要性。創(chuàng)造性相應(yīng)地把藝術(shù)、音樂、文學(xué)的新形式變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，反過來，藝術(shù)、音樂、文學(xué)也成為創(chuàng)造性的表現(xiàn)形式。

在邏輯中，創(chuàng)造性僅有一個(gè)表征方式，那就是“無矛盾”。導(dǎo)致自我矛盾的邏輯結(jié)構(gòu)不能存在。也就是說，邏輯系統(tǒng)一定是自洽的、無矛盾的，否則的話，就不成其為邏輯，邏輯本身就意味著“前后一致”。這說明創(chuàng)造新的邏輯結(jié)構(gòu)不能自相矛盾。一個(gè)典型的例子是無限或無窮大。我們不能同時(shí)肯定一個(gè)事物既有限又無限。

在科學(xué)中，創(chuàng)造性也僅有一個(gè)有效表征方式——真或假。無論一個(gè)命題或理論的描述多么漂亮，科學(xué)的觀點(diǎn)沒有美或丑之分，只有真或假之別。因?yàn)榭茖W(xué)的目的就是求真。當(dāng)然，這并不排除科學(xué)理論在表征形式上也講究“漂亮”和“優(yōu)雅”，比如數(shù)學(xué)方程的簡單美。一個(gè)科學(xué)理論不僅要求在邏輯上無矛盾，而且在實(shí)驗(yàn)上也要求可重復(fù)。也即一個(gè)科學(xué)理論首先應(yīng)該是邏輯結(jié)構(gòu)上嚴(yán)格無矛盾的，而這一點(diǎn)不必然滿足科學(xué)證明的要求。有許多邏輯理論結(jié)構(gòu)在自然中并沒有被發(fā)現(xiàn)，比如無限維的空間沒有產(chǎn)生任何自相矛盾。從數(shù)學(xué)的觀點(diǎn)看，無限維空間是存在的，但在我們生活的空間中，維度是有限的（三維空間）。對于科學(xué)而言，無限維的空間是不存在的。一個(gè)由實(shí)驗(yàn)證據(jù)支持的理論是伽利略式的科學(xué)的邏輯結(jié)構(gòu)。沒有實(shí)驗(yàn)證據(jù)支持的理論就會(huì)被放棄。這樣，科學(xué)中的創(chuàng)造性就是要通過重復(fù)性的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)真理?；蛘哒f，科學(xué)的任務(wù)就是發(fā)現(xiàn)自然的邏輯。

那么，創(chuàng)造性的語境又是什么呢？是什么前提條件促使了創(chuàng)造性的形成呢？茲奇奇認(rèn)為是記憶與想象。為了避免重復(fù)犯錯(cuò)誤，為了不再從零開始探討，我們需要記憶；為了設(shè)想我們從來沒有想過或見過的東西，我們需要想象。通過開發(fā)記憶和想象，創(chuàng)造性相應(yīng)地就能夠把想象的結(jié)果變成現(xiàn)實(shí)。如果沒有創(chuàng)造性，很難設(shè)想有現(xiàn)在的人類的一切。換句話說，記憶是為了避免重復(fù)研究，想象是為了拓展研究范圍，比如不可觀察的微粒子或者廣闊無垠的宇宙。

這表明，記憶和想象在創(chuàng)造過程中起背景或語境的作用。在茲奇奇看來，記憶在語言、邏輯和科學(xué)中有相同的作用，也就是避免與先前的創(chuàng)造重復(fù)。語言中的想象相當(dāng)于創(chuàng)造新詩、新音樂、新藝術(shù)等智力活動(dòng)。邏輯中的想象意味著運(yùn)用公理和規(guī)則創(chuàng)造新的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)。科學(xué)中的想象相當(dāng)于思考一個(gè)新的原則、一個(gè)新現(xiàn)象和新規(guī)律，相當(dāng)于設(shè)想一個(gè)新實(shí)驗(yàn)。

對于一個(gè)科學(xué)家來說，記憶、想象和創(chuàng)造性是平衡的嗎？我們通過茲奇奇親歷的一個(gè)真實(shí)故事來說明。

物理學(xué)家范紐曼和魏格納是好朋友與合作者，他們常常討論物理和數(shù)學(xué)問題。有一次范紐曼告訴茲奇奇，說他能夠記得1933年6月25日喝了多少咖啡，并相信他的想象力并非他所表現(xiàn)的那樣強(qiáng)大，只是因?yàn)樗洃浀煤芏唷Ｎ焊窦{是一個(gè)想象力極強(qiáng)的人，而魏格納的記憶力不如他強(qiáng)。在一次討論中，魏格納突然說已經(jīng)到中午了，他必須馬上去參加一個(gè)午餐。當(dāng)魏格納要離開時(shí)，范紐曼說“你那么聰明，為什么不讓時(shí)間停止呢？”緊接著又說：“對不起，太晚了，你應(yīng)該讓時(shí)間倒流?！本褪沁@么一句不經(jīng)意的話啟發(fā)了魏格納，于是他開始思考基本粒子和自然的基本規(guī)律。

我們知道，一個(gè)基本粒子，無論是電子還是質(zhì)子，既沒有大腦也沒有手表，它不能區(qū)別過去和將來。如果時(shí)間向一個(gè)方向或超相反方向飛逝，基本粒子間的所有基本相互作用必須是不變的。就在范紐曼邀請魏格納合作研究的三個(gè)月后，魏格納發(fā)現(xiàn)了著名的“時(shí)間不變性”原理，其中建立了“時(shí)間反轉(zhuǎn)算子”（Time-reversal operator）。這一原理說明，所有物理規(guī)律都應(yīng)該是“時(shí)間不變性”的，比如，物理實(shí)在應(yīng)該保持不變，假如我們能夠讓時(shí)間倒流。

1964年，有人發(fā)現(xiàn)KL介子 ①在衰減過程中打破了“時(shí)間不變性”原理。 茲奇奇做了一系列實(shí)驗(yàn)來證明，在電磁相互作用中“時(shí)間不變性”是否還有效。實(shí)驗(yàn)證明，電磁力遵循“時(shí)間不變性”原理。魏格納作為20世紀(jì)最偉大的物理學(xué)家之一，他創(chuàng)造的“時(shí)間反轉(zhuǎn)算子”的操作過程在自然邏輯中不產(chǎn)生任何矛盾，而且他的原理經(jīng)受了重復(fù)性實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證。

這是科學(xué)創(chuàng)造性的一個(gè)典型例子。它表明：創(chuàng)造性的觀念往往源于日常生活，我們不經(jīng)意間的談話與交流都有可能導(dǎo)致新觀點(diǎn)的涌現(xiàn)，當(dāng)然，“機(jī)遇偏愛有準(zhǔn)備的頭腦”，如果沒有對某個(gè)問題的長期思考，即使有再多的交流和對話，也不會(huì)有助于對那個(gè)問題的解決。

二、創(chuàng)造性在科學(xué)與技術(shù)中的差異

創(chuàng)造性在科學(xué)和技術(shù)中是否相同？表征方式是否有差別？接下來我們討論這個(gè)問題。

在普通人的觀念里，科學(xué)和技術(shù)沒有什么不同。其實(shí)，二者是兩個(gè)完全不同但密切相關(guān)的領(lǐng)域，前者在于發(fā)現(xiàn)，后者在于發(fā)明。比如，與魏格納同時(shí)代的著名物理學(xué)家費(fèi)米發(fā)明的核消防照明就不是科學(xué)而是技術(shù)。茲奇奇認(rèn)為，我們必須弄清科學(xué)與技術(shù)的區(qū)別。他把伽利略之前的技術(shù)稱為“前科學(xué)技術(shù)”，伽利略之后的技術(shù)稱為“后科學(xué)技術(shù)” 〔1 〕 （P7 ）。

前科學(xué)技術(shù)是基于試錯(cuò)法產(chǎn)生的，不是根據(jù)基本規(guī)律的理解產(chǎn)生的，也就是靠的是經(jīng)驗(yàn)而不是理性原則。這就是為什么在前科學(xué)技術(shù)時(shí)期，沒有人確切地知道輪子和火是誰在何時(shí)發(fā)明或者發(fā)現(xiàn)的。但是，我們確實(shí)知道的是對于輪子和火的理解則是發(fā)現(xiàn)科學(xué)以后的事情。

后科學(xué)技術(shù)植根于人們對自然基本規(guī)律的深刻理解。比如，蒸汽機(jī)的發(fā)明先于熱力學(xué)規(guī)律的發(fā)現(xiàn)，但是由于熱力學(xué)的產(chǎn)生，人們才對這項(xiàng)技術(shù)有了深刻的理解，而且在此基礎(chǔ)上產(chǎn)生了許多技術(shù)發(fā)明。也就是說，科學(xué)是技術(shù)的思想來源，技術(shù)是科學(xué)思想的運(yùn)用?？茖W(xué)要求我們將智力工作投入到“發(fā)現(xiàn)”中，技術(shù)要求我們將智力工作投入到“發(fā)明”中。因此，科學(xué)只能發(fā)現(xiàn)而不能發(fā)明新的自然規(guī)律。技術(shù)進(jìn)步是基于一種新觀念，這種新觀念以一種新方式將不同“結(jié)構(gòu)”或“部件”結(jié)合在一起，并以一種以前從來無人嘗試過的方法使用它們。這就是技術(shù)創(chuàng)新的含義。

需要指出的是：雖然科學(xué)與技術(shù)的關(guān)系密切，但是二者還不是一回事，技術(shù)不僅僅是科學(xué)的應(yīng)用，科學(xué)發(fā)展有自己的規(guī)律，技術(shù)進(jìn)步也有自己的規(guī)則。比如科學(xué)與戰(zhàn)爭武器的關(guān)系，不僅僅是科學(xué)與技術(shù)的關(guān)系，其中還包括政治、道德、經(jīng)濟(jì)等因素。一旦我們的世界遭到核武器的毀滅，難道這僅僅是科學(xué)家或者技術(shù)專家的責(zé)任嗎？我看主要是政治家的責(zé)任，因?yàn)閺臎Q定制造武器到?jīng)Q定使用武器都是政治家做出的。

在茲奇奇看來，人們把后科學(xué)技術(shù)看作是科學(xué)的應(yīng)用其實(shí)是一種誤解。人類通過科學(xué)發(fā)現(xiàn)自然規(guī)律，通過技術(shù)運(yùn)用自然規(guī)律，這與科學(xué)沒有多少關(guān)系。比如，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)核裂變規(guī)律，不等于制造了原子彈。人們誤把后科學(xué)技術(shù)當(dāng)做技術(shù)看待。技術(shù)是一種決裂的元素，它使得我們在使用它時(shí)面臨有益于還是有害于人類和社會(huì)的選擇。比如機(jī)器人技術(shù)，如果用于替代人做危險(xiǎn)和繁重的工作，無疑是益于人類的，如果用于戰(zhàn)爭則是有害的。

還有一個(gè)問題需要澄清，那就是“科學(xué)的使用”或者“應(yīng)用科學(xué)”這個(gè)概念蘊(yùn)涵了“科學(xué)先于技術(shù)”的意思。也就是，人類先發(fā)現(xiàn)自然的邏輯，然后運(yùn)用這些邏輯于實(shí)踐之中，形成各種技術(shù)?？茖W(xué)家對科學(xué)的應(yīng)用要擔(dān)負(fù)責(zé)任。這是又一種誤解，擔(dān)負(fù)責(zé)任的應(yīng)該是政治團(tuán)體，不是科學(xué)共同體。更糟糕的是，人們認(rèn)為科學(xué)源于技術(shù)，這也是一種誤解。甚至有人說社會(huì)不需要科學(xué)家，如果他們不是為了技術(shù)進(jìn)步的話。技術(shù)先于科學(xué)的觀點(diǎn)出于這樣的事實(shí)，即近代科學(xué)或伽利略式科學(xué)產(chǎn)生之前，輪子和火已經(jīng)被發(fā)明，也就是說，輪子與火的發(fā)明與科學(xué)無關(guān)。

然而，對輪子與火的原理的理解則是伽利略式科學(xué)產(chǎn)生以后的事情。發(fā)明一種東西不必然意味著理解它為什么工作，知“其然“不一定知“其所以然”。一種科學(xué)發(fā)現(xiàn)相當(dāng)于理解所有可能被發(fā)明的東西。比如，電磁力這一自然基本力的發(fā)現(xiàn)，使得我們能夠理解我們的所有感覺——視覺、聽覺、嗅覺、觸覺、味覺，它們是同一且唯一基本力的表現(xiàn)方式。這種力源于一種唯一實(shí)體“電荷”。當(dāng)我們關(guān)掉電荷，我們的感覺就消失了。這樣，所有發(fā)明，無論是現(xiàn)在的還是未來的，都與感覺相聯(lián)系，即使它們還沒有真正被使用前，都能夠基于電磁力得到理解。或者說，科學(xué)有助于我們認(rèn)識(shí)世界的規(guī)律，從而使得我們知其“所以然”。

反過來，一種新技術(shù)的發(fā)明，也有利于科學(xué)的發(fā)現(xiàn)。比如伽利略發(fā)明了望遠(yuǎn)鏡，利用這項(xiàng)技術(shù)，伽利略發(fā)現(xiàn)月球表面不是完美的，太陽表面有黑子，這顛覆了一直認(rèn)為月球和太陽是完美球體的傳統(tǒng)觀點(diǎn)?？梢哉f，沒有望遠(yuǎn)鏡的發(fā)明，就不會(huì)有現(xiàn)代天文學(xué)。同樣，沒有顯微鏡的發(fā)明，也就不會(huì)有現(xiàn)代微生物學(xué)。這說明科學(xué)與技術(shù)是相輔相成的。如果技術(shù)中不滲透自然規(guī)律，則技術(shù)也是盲目的。技術(shù)發(fā)明為科學(xué)發(fā)現(xiàn)添加了“飛翼”。

當(dāng)然，不是所有的發(fā)現(xiàn)都會(huì)借助于技術(shù)。伽利略對慣性定律和相對性原理的發(fā)現(xiàn)就是如此。這些發(fā)現(xiàn)既不需要望遠(yuǎn)鏡技術(shù)的發(fā)展，也不需要任何技術(shù)儀器，他用一塊石頭和一條栓石頭的繩子研究了石頭的擺動(dòng)，借此他發(fā)現(xiàn)了擺定律。用一塊圓石頭和一塊木板來研究圓石頭在木板上的運(yùn)動(dòng)，然后變換木板角度，借此他發(fā)現(xiàn)了自由落體定律。根據(jù)此定律他推測，如果沒有空氣阻力，羽毛和鐵塊下落速度是相同的，由此他預(yù)見了“真空”的存在，月球表面的情形就是如此。這表明：伽利略的發(fā)現(xiàn)依賴的是對自然基本規(guī)律存在的信念，而不是望遠(yuǎn)鏡技術(shù)的發(fā)明。因?yàn)槭^、繩子、木板不能算作技術(shù)，關(guān)鍵是伽利略相信，某一物質(zhì)一定攜帶著宇宙創(chuàng)造者的印跡，其規(guī)律在時(shí)空中處處起作用。伽利略既沒有發(fā)現(xiàn)擺定律，也沒有發(fā)現(xiàn)自由落體定律，他發(fā)現(xiàn)的是混沌 〔1 〕 （P12 ）。毫無疑問，伽利略開啟人類智力的新視界，他的工作表明科學(xué)的任務(wù)就是發(fā)現(xiàn)自然的邏輯。

還有，愛因斯坦發(fā)現(xiàn)相對論也是如此。他曾經(jīng)說，相對論的發(fā)現(xiàn)僅僅靠一片紙和一只鉛筆。事實(shí)上，相對論的發(fā)現(xiàn)主要靠他的想象力，他之所以那樣說，那是在工具使用的意義上而言的。沒有紙和筆，愛因斯坦照樣會(huì)發(fā)現(xiàn)相對論的。只不過他會(huì)使用別的什么東西，比如黑板和粉筆。這進(jìn)一步說明：科學(xué)的發(fā)現(xiàn)，特別是抽象層次上的原理和理論的發(fā)現(xiàn)，不一定要借助于技術(shù)。

三、創(chuàng)新思路與新觀點(diǎn)的表征

科學(xué)已經(jīng)告訴我們關(guān)于世界的幾乎所有方面?，F(xiàn)在讓我們超越現(xiàn)存世界，進(jìn)入一個(gè)超世界視域。這是科學(xué)創(chuàng)新的一種新思路。比如，如果有光，一定有超光存在；如果有電子，一定有超電子；如果有物質(zhì)，一定有超物質(zhì)（反物質(zhì)）；如果有恒星，一定有超恒星。如果這些東西存在，我們?yōu)槭裁礇]有觀察到它們呢？這就需要科學(xué)的創(chuàng)造性發(fā)揮作用。

我們知道，原創(chuàng)工作是非常艱難和非常復(fù)雜的事情。茲奇奇認(rèn)為，首先我們需要豐富的想象。想象豐富不意味著觀點(diǎn)越多越好，觀點(diǎn)多反而可能適得其反。你必須集中于一個(gè)新觀點(diǎn)，此新觀點(diǎn)你認(rèn)為是最具原創(chuàng)性的。然后你必須考慮這個(gè)新觀點(diǎn)的所有可能結(jié)果。在這些結(jié)果中，如果有實(shí)驗(yàn)證據(jù)或數(shù)學(xué)的嚴(yán)格證明與你的新觀點(diǎn)相矛盾，你必須發(fā)現(xiàn)或理解其中的緣由。如果你不能消除這個(gè)矛盾，那么你以為是新觀點(diǎn)可能被其他人想到但是已被放棄，因?yàn)槠渌艘呀?jīng)發(fā)現(xiàn)了其中的矛盾。此時(shí)，你必須格外小心，你能夠克服這個(gè)矛盾的情形可能發(fā)生，如果你比其他人更能夠理解其困難所在。你不要限制自己簡單地讀其他人的論著，你要做的是你必須理解所有細(xì)節(jié)。這是創(chuàng)造性的關(guān)鍵所在，其中，理解發(fā)揮著重要作用。

而理解是一種認(rèn)知和智力過程，它由兩個(gè)基本要素構(gòu)成 〔1 〕 （P17 ）。

第一，是你意識(shí)到而不是他人。為什么這么說呢？你盡可能深刻地研究和理解你一直思考的新東西的意義。這可能是一個(gè)新概念、一個(gè)新觀點(diǎn)、一個(gè)新實(shí)驗(yàn)。接著你盡力想象所有可能的結(jié)果。這可能花費(fèi)一天、一周、數(shù)月甚至一年。經(jīng)過廢寢忘食的不斷思考，有時(shí)一籌莫展，突然豁然開朗，找出出路。

第二，有強(qiáng)烈的動(dòng)機(jī)。創(chuàng)新是一個(gè)極其艱難和痛苦的過程，其中有許多困難需要克服，克服困難就要有強(qiáng)烈的動(dòng)機(jī)。因?yàn)槟阈枰獙⒁粋€(gè)新觀念變成真且具體的東西。動(dòng)機(jī)因研究的目標(biāo)而異，這取決于你的新觀念所涉及的問題與自然的邏輯關(guān)系，比如純科學(xué)，或技術(shù)創(chuàng)新形成新實(shí)驗(yàn)等。

接下來，我將通過茲奇奇親歷的三個(gè)新觀念和技術(shù)創(chuàng)新結(jié)合的研究工作來分析科學(xué)的創(chuàng)造過程。

第一，填隙技術(shù)（shimming）與高精密磁場的產(chǎn)生。使用非常薄的鐵片產(chǎn)生多種形式的高精密磁場的觀念是茲奇奇經(jīng)歷數(shù)周苦思冥想想到的。這是一個(gè)既省時(shí)又省錢的技術(shù)。因?yàn)槿绻皇沁@樣，每一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)都將花費(fèi)大量時(shí)間、物力和財(cái)力。比如機(jī)械形成一個(gè)磁極就需要一個(gè)月，一個(gè)多項(xiàng)磁場需要至少6個(gè)月，產(chǎn)生第一個(gè)高精密磁場這項(xiàng)工程至少需要三年時(shí)間。如果運(yùn)用他的新觀點(diǎn)，僅需要一天時(shí)間而且?guī)缀鯚o需花錢。假如茲奇奇沒有這個(gè)新想法，產(chǎn)生高精密磁場的實(shí)驗(yàn)也就不能實(shí)現(xiàn)。當(dāng)然有了新觀念還不夠，還需要克服許多技術(shù)困難設(shè)計(jì)新實(shí)驗(yàn)來實(shí)現(xiàn)新觀念。

在茲奇奇的實(shí)驗(yàn)中，材料很普通，在市場很容易買到，但由于觀念是新的，實(shí)驗(yàn)自然就與以往的不同。事實(shí)上，最偉大的創(chuàng)造力在于，當(dāng)新觀念需要實(shí)現(xiàn)時(shí)，相應(yīng)的新實(shí)驗(yàn)也非常簡單。為什么說如果實(shí)現(xiàn)一個(gè)創(chuàng)新觀念的實(shí)驗(yàn)非常簡單時(shí)這個(gè)創(chuàng)新就是一個(gè)原始創(chuàng)新呢？因?yàn)樵诖酥皼]有人產(chǎn)生使用這個(gè)簡單辦法的觀點(diǎn)。

我們知道，伽利略科學(xué)是從兩個(gè)非常簡單的技術(shù)創(chuàng)新開始的。一個(gè)是擺，另一個(gè)是斜面板。擺由一塊石頭加一根繩子構(gòu)成。這兩件東西是世界上最普通不過的，但是沒有人想到用繩子拴住石頭，然后研究其運(yùn)動(dòng)。伽利略僅使用一塊石頭和一根繩子，就成功地準(zhǔn)確測量了引力的加速度。擺和斜面板就是伽利略的兩個(gè)技術(shù)創(chuàng)新，使用它們他發(fā)現(xiàn)了自然邏輯的第一個(gè)要素——科學(xué)。

發(fā)明填隙技術(shù)產(chǎn)生高精密磁場是茲奇奇進(jìn)入歐洲粒子物理研究所開展的第一項(xiàng)創(chuàng)新性研究工作。根據(jù)他的設(shè)想，實(shí)驗(yàn)室制造了“扁磁鐵”也叫6米（g-2）磁鐵。它是當(dāng)時(shí)世界上最大的磁鐵，它能夠進(jìn)行介子這種基本粒子的所謂“異常磁時(shí)刻”（anomalous magnetic moment）的第一次高精密測量。這個(gè)實(shí)驗(yàn)表明，介子是一種與電子同一的粒子，但介子的質(zhì)量卻是電子的200倍。為什么介子比電子重200倍，但其屬性幾乎與電子相同呢？或者說，如果使用電子得到相同結(jié)果，為什么自然還給介子200倍的質(zhì)量呢？

為了理解這個(gè)問題，我們需要測量一個(gè)基本量——介子的“異常磁時(shí)刻”。為了得到這個(gè)精確的量，我們需要建立一個(gè)非常大的磁鐵，它具有高精密的磁場和多種形式。這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)以前從未做過，因?yàn)闆]有人知道如何建造如此復(fù)雜和精密的磁場。

第二，預(yù)簇射（pre-shower）與新粒子的發(fā)現(xiàn)。在茲奇奇60多歲時(shí)，他有了尋找一種比介子重的新粒子的想法。在已經(jīng)觀察到的粒子序列中，第一是電子，第二是介子。尋找第三種輕粒子②不是一件容易的工作，這需要一種新的創(chuàng)新技術(shù)，它能夠把電子與其他核粒子區(qū)別開來。這種新技術(shù)就是預(yù)簇射技術(shù)，它能夠使歐洲粒子物理研究所的科學(xué)家做一系列的實(shí)驗(yàn)，以識(shí)別第三種輕粒子的最佳產(chǎn)生過程，以及尋找它的最佳方法。預(yù)簇射技術(shù)使得一種被稱為J-粒子的新粒子的發(fā)現(xiàn)成為可能。J-粒子的發(fā)現(xiàn)非常重要，它是人們熟知的“11月革命”，因?yàn)樗陌l(fā)現(xiàn)發(fā)生在1974年11月。預(yù)簇射技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)被用于所有實(shí)驗(yàn)，在這些實(shí)驗(yàn)中，你想選擇“電子”并確定它不是由一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)核粒子（介子）模擬的信號。

第三，飛逝時(shí)間與核反物質(zhì)。狄拉克預(yù)測的反粒子如反電子、反質(zhì)子、反中子等已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)，它們被稱為核反物質(zhì)。對于反物質(zhì)的研究進(jìn)展怎樣呢 困難有兩點(diǎn)：一是實(shí)驗(yàn)室中產(chǎn)生的反物質(zhì)非常少；二是一旦產(chǎn)生了反物質(zhì)，需要確定它的確具有正質(zhì)量和恰當(dāng)?shù)男再|(zhì)。技術(shù)上的困難在于測量時(shí)間間隔，即飛逝時(shí)間（time of flight）。茲奇奇發(fā)明了一個(gè)簡單的儀器——閃爍計(jì)數(shù)器，它的制造思路是：一旦反粒子產(chǎn)生，（光）信號穿行并到達(dá)檢測器（四個(gè)光電管構(gòu)成）所花費(fèi)的時(shí)間，必須獨(dú)立于撞擊點(diǎn)，而且電子連接必須引導(dǎo)最小時(shí)間量程。這一新的實(shí)驗(yàn)儀器能夠讓茲奇奇測量同一反粒子通過兩個(gè)檢測器的時(shí)間間隔，檢測結(jié)果的精度是前所未有的，達(dá)到一百兆秒 。這一發(fā)明導(dǎo)致茲奇奇發(fā)現(xiàn)了第一個(gè)核反粒子。

這三個(gè)例子說明：一個(gè)新想法的實(shí)現(xiàn)或者表征需要一項(xiàng)新技術(shù)的支持。新想法不能僅僅停留在大腦中，我們必須想方設(shè)法實(shí)現(xiàn)它或者表征它。實(shí)現(xiàn)或者表征是需要借助技術(shù)手段的。在當(dāng)代科學(xué)研究中，新觀念與新技術(shù)的結(jié)合已經(jīng)成為一種不二選擇。

四、結(jié)束語

創(chuàng)造對于一個(gè)民族或國家的生存和發(fā)展來說，無論怎樣強(qiáng)調(diào)都不會(huì)過分。今日的中國要實(shí)現(xiàn)富民強(qiáng)國的“中國夢”，就更需要強(qiáng)調(diào)和注重創(chuàng)造。純語言、純邏輯和純科學(xué)是我們經(jīng)驗(yàn)世界的三個(gè)支柱，它們構(gòu)成了創(chuàng)造的語境。在這個(gè)語境基底上，人類充分發(fā)揮想象和有目的的動(dòng)機(jī)的內(nèi)在心理作用，認(rèn)識(shí)世界并改造世界。在語言、邏輯和科學(xué)的運(yùn)用中，創(chuàng)造性既能夠造福人類也能夠禍害人類，這就要看人類自己的選擇了。創(chuàng)造性在這些智力活動(dòng)中的運(yùn)用必須受到人類存在的超驗(yàn)價(jià)值的制約，這就是人類生存的終極關(guān)懷問題。我們只有把超驗(yàn)范圍與經(jīng)驗(yàn)范圍緊密結(jié)合起來，才能運(yùn)用語言、邏輯和科學(xué)這些工具認(rèn)識(shí)并改造世界，也只有持正確的價(jià)值觀才能很好地利用科學(xué)的創(chuàng)造性造福人類。

注 釋：

①一種長壽K-介子。

②電子和介子叫做輕粒子，以便把它們的性質(zhì)與夸克的性質(zhì)區(qū)別開來。事實(shí)上，物質(zhì)由夸克和輕粒子構(gòu)成。

參考文獻(xiàn)：

〔1〕Antonino Zichichi. Creativity in Science. Singapore： World Scientific publishing Co〔M〕.pte.Ltd. 1999.